சமச்சீர் மூலக்கூறுகளின் ஆய்விற்காக உலகின் முதல் லேசர் நுண்ணோக்கி

டர்ஹாம் பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் துறையைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் உலகின் முதல் லேசர் ஸ்கேனிங் பொதுகுவிய நுண்ணோக்கியை உருவாக்கியுள்ளனர். இதன் மூலம் சமச்சீர் மூலக்கூறுகளை வேறுபடுத்துவதற்கு வட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியை (CPL- Circularly Polarized Light) பயன்படுத்த முடியும்.

CPL லேசர் ஸ்கேனிங் பொதுகுவிய நுண்ணோக்கி (CPL-LSCM-CPL Laser Scanning Confocal Microscope) எனப்படும் நுண்ணோக்கியின் மூலம், உயிரணுக்களில் ஒளிரும் சமச்சீர் மூலக்கூறுகளைக் கண்டறிந்து கண்காணிக்கும் வகைகளில் முதன்மையானது மற்றும் உலகளாவிய இமேஜிங் மற்றும் பயோமெடிக்கல் ஆராய்ச்சி சமூகத்தால் பயன்படுத்தப்படும் விரிவான திறனைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த நுண்ணோக்கி நேரடி செல்களுக்குள் உமிழும் சமச்சீர் மூலக்கூறுகளைக் கண்காணிக்கும் மற்றும் இடது மூலக்கூறுகளை வலது மூலக்கூறுகளிலிருந்து வேறுபடுத்தி, பிரகாசமான ஒளியை வெளியிடக்கூடியது, இது முன்பு சாத்தியமில்லை.

ஒளிரும் சமச்சீர் மூலக்கூறுகள், மூலக்கூறு சூழல், இணக்கம் மற்றும் பிணைப்பு நிலை பற்றிய தகவல்களைக் கொண்ட வட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியை வெளியிடும் போது ஒரு தனித்துவமான ஒளியியல் கைரேகையை குறியாக்கம் செய்கின்றன. முதன்முறையாக, உயிரியல் மற்றும் வேதியியலின் முன்னர் குறிப்பிடப்படாத பகுதிகளுடன் இந்தத் தகவலை புதிய வகை நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி அணுகலாம் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்யலாம்.

உயிரியல் ரீதியாக சாதகமான குறைந்த ஆற்றல் இரண்டு ஃபோட்டான் தூண்டுதலைப் பயன்படுத்தி CPL-செயலில் உள்ள ஆய்வுகளை செயல்படுத்த முடியும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர், இது முழுமையான CPL நிறமாலை மீட்டெடுப்புடன் ஒரு மில்லிமீட்டர் தடிமன் வரை வாழும் திசுக்களை வரைபடமாக செய்ய அனுமதிக்கிறது.

உயிரணுக்களுக்குள் உள்ள சமச்சீர் மூலக்கூறுகளைக் கண்காணிப்பது, செல், உறுப்புகள், மருந்துகள் அல்லது அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சமச்சீர் மூலக்கூறு ஆய்வுகள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான அடிப்படை தொடர்புகளை ஆய்வு செய்ய உதவுகிறது. வேதியியல், உயிரியல் மற்றும் பொருள் அறிவியலின் பல அம்சங்களில் இது ஒரு பெரிய பயன்படாக இருக்கும்.

ஆய்வின் முடிவு நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

ஆய்வின் ஆராய்ச்சியாளர் டாக்டர் ராபர்ட் பால் கூறியதாவது, “இது ஒளியியல் நுண்ணோக்கி மற்றும் வட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளிர்வு ஆராய்ச்சி ஆகிய இரண்டிலும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மைல்கல் ஆகும், மேலும் இது உலகெங்கிலும் உள்ள பல ஆராய்ச்சியாளர்களால் பயன்படுத்தப்படும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம். மேலும் ஒரு புதிய ‘சமச்சீர்’ ஒளியில் அடிப்படை உயிரியல் செயல்முறைகளைப் படிக்கவும் உதவும்.” என்றார்.

CPL லேசர் ஸ்கேனிங் பொதுகுவிய நுண்ணோக்கியில் ஒரே நேரத்தில் இடது மற்றும் வலது CPL ஐ அளவிட முடியும், இது சமச்சீர் மூலக்கூறு தொடர்புகளைப் படிக்க புதிய வாய்ப்புகளைத் திறக்கும் தொழில்நுட்ப திறனில் ஒரு படி முன்னேறுவதைக் குறிக்கிறது.

References:

• Liyanage, D., Moon, S. C., Jayasekare, A. S., Basu, A., Du Toit, M., & Dippenaar, R. (2022). Two-Dimensional Transient Heat Transfer Model for High-Temperature Laser-Scanning Confocal Microscopy. Journal of Heat Transfer, 144(1).
• Xu, L., Wang, X., Wang, W., Sun, M., Choi, W. J., Kim, J. Y., … & Xu, C. (2022). Enantiomer-dependent immunological response to chiral nanoparticles. Nature, 601(7893), 366-373.
• Velmurugan, K., Murtaza, A., Saeed, A., Li, J., Wang, K., Zuo, M., & Hu, X. Y. (2022). Supramolecular Nanohelix Fabricated by Pillararene-Based Host-Guest System for Chirality Amplification, Transfer and Circularly Polarized Luminescence in Water. CCS Chemistry, 1-30.