Bir doktor bir şeyin yanlış olup olmadığını anlamak istediğinde ilk seçenek, dokunmak. Orada elle muayene aslında en eski teşhis araçlarından biridir ve bugün hala yeri doldurulamaz, çünkü dokuların mekanik özellikleri – ne kadar sert oldukları, ne kadar elastik oldukları, basınç altında ne kadar esnedikleri – hiçbir görüntünün aktaramayacağı bilgiler sunar. Ellerinizi kullanmaktan yüksek teknolojili aletlere geçmeye çalıştığınızda sorun, kumaşla herhangi bir fiziksel temasın onu değiştirme ve bazı durumlarda ona onarılamaz şekilde zarar verme riski taşımasıdır. Giuliano Scarcellitam profesör biyomühendislik Maryland Üniversitesi'nden ve Çeviri Mühendisliği ve Tıp Merkezi'nin yöneticisi, bu sınırlamayı aşmanın bir yolunu geliştirdi: herhangi bir biyolojik dokunun mekanik özelliklerini yalnızca ışık kullanarak ölçmekSanki hiçbir şeye dokunmadan fotoğraf çekiyormuş gibi.
Geliştirdiği cihaz, ilk kez 1922'de Fransız fizikçi tarafından açıklanan bir olgudan yararlanıyor. Leon Brillouin: Herhangi bir maddenin molekülleri, sıcaklıklarına göre titreşerek çok küçük parçacıklar üretir. iç akustik dalgalar. Bir ışık huzmesi malzemenin içinden geçtiğinde, fotonların çok küçük bir kısmı bu akustik dalgalardan etkilenir ve frekansı (yani rengi) hafifçe değiştirir. Bu etkinin boyutu malzemenin sertliğine ve viskozitesine bağlıdır; “mekanik parmak iziBu fenomen bir süredir biliniyor ve cam ve kristaller gibi inert materyalleri analiz etmek için zaten kullanılıyordu, ancak bunu biyolojik dokulara uygulamak her zaman karmaşık görünüyordu: Milyarda bir fotondan daha azı yararlı bilgilerle birlikte materyalden çıkarBrillouin etkisinin bıraktığı iz o kadar azdır ki, spektrometrelerin tipik olarak tespit edebildiğinden milyon kat daha küçük renk farklılıklarını tespit edebilen bir cihaz gerektirir.
Güzel Zihinler
Marcello Canova, Amerika Birleşik Devletleri'nde araştırmayı yönlendiren kararların arkasındaki mühendis
kaydeden Gianluca Dotti
«Pratik açıdan bakıldığında bir tür inşa ettik. termal dalgalanmaların sesini dinleyebilen mikrofon Scarcelli şöyle açıklıyor: “Teknolojik olarak öyle olması gerekiyordu en az beş kat daha iyi mevcut herhangi bir araçla karşılaştırıldığında: araştırma dünyasından geldiğim göz önüne alındığında kuantum optiğibu benim becerilerime özellikle uygun bir meydan okumaydı.”
Scarcelli'yi Amerika Birleşik Devletleri'ne getiren hikaye, deneysel optik tercihiyle fizik eğitimi aldığı Bari'den başlıyor. Doktora yıllarında Puglia veMaryland Üniversitesi Amerika Birleşik Devletleri'nde, o zamanlar kuantum optiği ve ışınlanma olasılığı üzerine küresel bir rekabetin merkezinde yer alan bir laboratuvarda çalıştı. Amerikalı danışmanı Yanhua Shih, o sezonun mutlak kahramanlarından biriydi ve listede daha sonra Nobel Ödülü'nü kazanacak üç bilim insanının hemen ardından dördüncü sırada yer alıyordu: Alain Aspect, John Clauser ve Anton Zeilinger. Ancak doktoranın sonunda onda karşıt bir inanç uyandıran özel bir bağlam. “Kuantum fiziği alanında olağanüstü sonuçlar sürekli olarak duyuruluyor, ancak gerçek anlamda devrim niteliğindeki uygulamalar, zaman içinde sistematik olarak ertelenen hedefler olmaya devam ediyor” diyor. Böylece inşa etmeyi tercih ettiğimi fark ettim somut ve anında ölçülebilir etkiye sahip bir şeybelirsiz ve uzak vaatlerin peşinde koşmak yerine”.
Güzel beyinler
Eleonora Tubaldi: “Akıllı malzemeler maddeyi aktif sistemlere dönüştürebilir”
kaydeden Gianluca Dotti
Bu yaklaşımla kesinlikle farklı bir araştırma yolu aradı ve şu sonuca vardı: Wellman Fototıp Merkezi İle ilgili HarvardProfesör Andy Yun ile burada tanıştı. Scarcelli'nin gelişiminin temelleri burada atıldı. Yumuşak dokular için Brillouin mikroskobuHerhangi bir biyolojik uygulama için çok yavaş ve çok zayıf olduğu düşünülen fiziksel bir olguyu, klinik uygulama için işlevsel bir araca dönüştürmek. Diğer özelliklerinin yanı sıra, araştırmaların yapıldığı yer olmasıyla ünlü Wellman Center'ın yaklaşımı lazer epilasyonşu açıktı: klinik pratiğe dönüşmediği ve insanlara faydalı olmadığı sürece yaptığınız hiçbir şeyin gerçekten önemi yok. «Belirli bir disiplinde gerçek bir etki yaratma olasılığını görebildiğimiz bir noktaya ulaştık.oftalmolojive daha sonra, teknolojinin hastalar üzerinde çalıştığını ve pratik bir avantaj sunduğunu (en azından belirli bir durumda) göstermek için bilimsel açıdan daha iddialı sonuçların peşinde koşmaktan vazgeçerek kasıtlı olarak bu konuyu ele aldık – diye hatırlıyor. Bu gösteri bir kez elde edildiğinde, diğer her şeye pasaportumuz olacaktı.”
Güzel Zihinler
Valeria Nicolosi, grafen üretiminden lityum sınırını aşan pillere kadar
kaydeden Gianluca Dotti
Scarcelli, Boston bölgesinde önce doktora sonrası, ardından araştırmacı olarak geçirdiği sekiz yılda bu gösterinin temelini attı. 2015 yılında Maryland Üniversitesi'ne profesör olarak geri döndü ve yanında en zorlu testle yüzleşmeye hazır bir araştırma grubu ve teknoloji getirdi: oftalmoloji pazarına giriş. En somut bakış açısı geldi keratokonusesas olarak gençleri etkileyen, korneanın dejeneratif bir hastalığıdır. Kornea, gözün ilk optik yüzeyini oluşturan ve iç basıncın bir lastiğin şeklini korumasına benzer şekilde, göz içi sıvısının basıncıyla şeklini koruyan zardır. Bir nokta sertliğini kaybettiğinde, giderek deforme olmaya başlar ve zamanla kötüleşen bir astigmatizmaya neden olur ve bu da – en ciddi vakalarda – nakil ihtiyacına yol açar. İlerlemeyi durdurabilecek bir tedavi vardır, ancak bu yalnızca korneanın şekli değişmeden önce uygulandığında işe yarar.
Güzel beyinler
Ürün sürdürülebilirliğinin kendi küresel kuralları var: 35 yaşındaki Elia Rillo bu kuralları dikte ediyor
kaydeden Gianluca Dotti
«Klinikte 500'den fazla hasta üzerinde çalıştık ve şunu kanıtladık: cihazımız tarafından tespit edilen mekanik kusur daha erken Profesör şöyle açıklıyor: “Geleneksel teşhis yöntemlerinin görebildiği diğer etkilerden çok daha fazlası.” Risk altındaki hastaları, etkili müdahalenin hala mümkün olduğu bir aşamada tespit edebiliyoruz, Aksi takdirde neredeyse kesin olarak nakille sonuçlanacak komplikasyonlardan kaçınılıyor.” Scarcelli'nin teknoloji transferini tamamlamak için kurduğu girişim, Intelon Optikbu aracı göz doktorlarının muayenehanelerine getirmek için çalışıyor. Bu arada laboratuvar, özellikle umut verici olanı da dahil olmak üzere diğer cepheleri araştırıyor: tüp bebek. Döllenmiş bir embriyonun kalitesi, mekanik özellikleriyle ilgilidir (yumurta hücresi, spermin girmesine izin verecek kadar yumuşak olmalı, daha sonra diğerlerini önlemek için hızla sertleşmelidir), ancak bunların fiziksel temas gerektiren yöntemlerle ölçülmesi, embriyoya zarar verme riski taşır. Optik bir alet bu değerlendirmeyi tamamen müdahalesiz bir şekilde yapabilirİmplante edilecek embriyoların seçiminin iyileştirilmesi.
Bu teknoloji üzerinde halihazırda iki İtalyan startup'ın var olması tesadüf değil: CrestOptics Roma'da e Specto Fotonik Milano'da, her ikisi de Brillouin mikroskobuna dayalı ticari aletler geliştirmeye kendini adamıştır. Bu, son yıllarda bu tekniğin biyolojik alanda da geliştirilmesine ve uygulanmasına katkıda bulunan Perugia, Milano ve Roma arasındaki aktif araştırma gruplarıyla sağlam bir bilimsel varlığı yansıtan bir sinyaldir. Scarcelli bu bağlamı iyi biliyor, çünkü her yaz konferanslar ve dönemler arasında Bari'de İtalya'ya dönüyor, burada ailesiyle sağlam bağları var ve çeşitli merkezlerle aktif işbirliklerini sürdürüyor. Ülkemize hep birlikte dönüp dönmeyeceği sorulduğunda ise hiç tereddüt etmeden yanıt vererek, yaptığının bir kaçış olmadığını, zamanla gelişen bir tercih olduğunu belirtiyor. “Buraya geldiğimde ilk aydan sonra bir daha asla ayrılmayacağımı anladımçünkü Serie A'da oynama hissi var: kaynaklar orada, dinamizm orada ve mümkün olan en yüksek seviyede çalıştığınızı hissediyorsunuz”, diye ekliyor. İş dışındaki yaşam farklı mantıklar izliyor diyor – “İtalyan olanı rakipsiz kalıyor” – ama laboratuvarda geçirilen saatler daha ağır ve profesyonel deneyimin kalitesi gerçekten bu saatlerle ölçülüyor.
Güzel beyinler
Ürün sürdürülebilirliğinin kendi küresel kuralları var: 35 yaşındaki Elia Rillo bu kuralları dikte ediyor
kaydeden Gianluca Dotti
Bir yanıt yazın