บาคาร่าเว็บตรง หอยแมลงภู่มีชื่อเสียงในด้านความสามารถในการยึดติดกับพื้นผิวที่หลากหลาย และตอนนี้นักวิจัยในแคนาดาและเยอรมนีได้ระบุกลไกระดับโมเลกุลที่หอยแมลงภู่ใช้ในการผลิตเส้นกาวที่ทนทาน ทีมงานที่นำโดย Tobias Priemel จากมหาวิทยาลัย McGill ในเมืองมอนทรีออลโดย ใช้เทคนิคการถ่ายภาพและสเปกโตรสโกปีพบว่าหอยจะปล่อยโปรตีนของเหลวเข้าไปในเครือข่ายของไมโครช่องสัญญาณที่เท้า โดยประสานกับไอออนโลหะที่เก็บไว้ต่างหาก
เพื่อยึดตัวเองกับที่อยู่อาศัยชายทะเล
หอยแมลงภู่จึงผลิตเส้นกาวที่เรียกว่า byssus เมื่อบ่มแล้ว เส้นใยโปรตีนของโครงสร้างเหล่านี้จะถูกรวมเข้ากับไอออนของโลหะผ่านการเชื่อมโยงข้ามที่มีความเสถียรทางกลไก ซึ่งประสานกันด้วยกรดอะมิโนที่เรียกว่า DOPA
โดยการสร้างโครงสร้างเทียมที่คล้ายกัน นักวิจัยตั้งเป้าที่จะพัฒนาพอลิเมอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพเจเนอเรชันใหม่ โดยมีการใช้งานรวมถึงวัสดุที่รักษาตัวเองได้ การเคลือบขั้นสูง และกาวใต้น้ำ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน กลไกที่ใช้โดยหอยแมลงภู่ในการสร้างตัวเชื่อมที่รับน้ำหนักภายในเส้นข้างของพวกมันนั้นส่วนใหญ่ไม่ทราบ
กล้องจุลทรรศน์และสเปกโตรสโคปี
เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม ทีมของ Priemel ได้ตรวจสอบกระบวนการสร้าง byssus โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล อิเล็กตรอน และเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนส์ร่วมกัน จากนั้นตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยโดยใช้รามันสเปกโทรสโกปี
พวกเขาค้นพบว่าแทนที่จะดึงไอออนโลหะจากน้ำทะเลที่อยู่รอบๆ ตามที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ หอยแมลงภู่จะรวมความเข้มข้นและกักเก็บไอออนของเหล็กและวาเนเดียมไว้ในอนุภาคเก็บพิเศษ อนุภาคเหล่านี้อยู่ภายในเซลล์และถูกยึดเข้าด้วยกันโดยโมเลกุลชีวโมเลกุลที่ยังไม่เป็นที่รู้จัก ภายในถุงเก็บกักที่แยกจากกัน หอยแมลงภู่ยังมีโปรตีนเข้มข้นที่อุดมด้วย DOPA อยู่ในรูปของเหลว
ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าหอยแมลงภู่หลั่งโปรตีนจากถุงน้ำเหล่านี้ เพื่อสร้างเครือข่ายที่ซับซ้อนของช่องเล็กๆ ที่เชื่อมต่อถึงกันที่เท้าของพวกมัน ในการประสานงานกับกระบวนการนี้ อนุภาคการจัดเก็บโลหะยังถูกส่งไปยังเครือข่ายไมโครแชนเนล ซึ่งพวกมันจะปล่อยไอออนของโลหะออก ซึ่งอาจผ่านกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยค่า pH
ใช้เทคโนโลยีหอยแมลงภู่เพื่อกาวเนื้อเยื่อ
เมื่อพวกมันกระจายและแพร่กระจายผ่านของเหลวที่มีโปรตีนหนาแน่น ไอออนจะถูกประสานงานโดยโมเลกุลของ DOPA เพื่อสร้างการเชื่อมโยงข้าม ในกระบวนการนี้ ส่วนผสมจะรวมตัวกันเพื่อสร้างเกลียวที่มีความเสถียรทางกลไก โดยมีพันธะระหว่างโปรตีนและโลหะที่แข็งแรง
เป็นครั้งแรกที่กลไกนี้ช่วยให้ทีมของ Priemel สามารถอธิบายว่าหอยแมลงภู่สามารถยึดติดกับพื้นผิวที่เป็นของแข็งแทบทุกชนิดได้อย่างไร แม้ในสภาพน้ำทะเล ด้วยความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการนี้ ในไม่ช้านักวิจัยจะพบว่ามันง่ายกว่ามากสำหรับนักวิจัยในการทำซ้ำเส้นใยข้างเคียงที่มีความแข็งแรงพอๆ กับที่พบในธรรมชาติ จากการวิจัยในอนาคต นักวิจัยยังหวังว่าจะได้ให้แสงสว่างใหม่ว่าทำไมหอยจึงใช้ไอออนวาเนเดียมโดยเฉพาะ ซึ่งหาได้ยากในธรรมชาติ
การติดตามเฟสของแรมซีย์
Ramola หัวหน้าทีมAndrea Albertiและเพื่อนร่วมงานเอาชนะปัญหานี้โดยใช้อะตอมเองเพื่อตรวจจับว่าลำแสงแพร่กระจายอย่างไร เทคนิคนี้เรียกว่าการติดตามเฟสของแรมซีย์ ทำงานโดยการตรวจสอบการแยกส่วนไฮเปอร์ไฟน์ของอะตอม นั่นคือ การเปลี่ยนแปลงในระดับพลังงานของอะตอมที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเมนต์แม่เหล็กของนิวเคลียสกับการเคลื่อนที่ในวงโคจรของอิเล็กตรอน สัญญาณแรมซีย์จะวัดว่าการแยกส่วนไฮเปอร์ไฟน์นี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อมีลำแสงเลเซอร์โพลาไรซ์ทรงวงรี
“แต่ละอะตอมทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่บันทึกความเข้มของลำแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ” Alberti อธิบาย “โดยการตรวจสอบอะตอมหลายพันอะตอมในสถานที่ต่างๆ เราสามารถระบุตำแหน่งของลำแสงได้ภายในหนึ่งในพันของมิลลิเมตร”
ที่มีอนุภาคเคลื่อนที่อยู่บนพื้นผิวแหนบแสงขนาดเล็กดักจับวัตถุระดับนาโน
เทคนิคที่นักวิจัยอธิบายไว้ในPhysical Review Appliedช่วยให้ทีมสามารถปรับลำแสงเลเซอร์ได้ 4 ลำเพื่อให้มีปฏิสัมพันธ์ในตำแหน่งที่ต้องการ “การซ้อมรบดังกล่าวโดยปกติจะใช้เวลาหลายสัปดาห์โดยใช้เทคนิคแบบเดิม โดยไม่มีการรับประกันผลลัพธ์ที่แท้จริง” Alberti กล่าว “เราต้องการเวลาเพียงหนึ่งวันเพื่อบรรลุเป้าหมายนี้”
ในงานของพวกเขา ทีมงานได้ทำการตรวจวัดกับดักแสงสำหรับอะตอมซีเซียม แต่เทคนิคนี้จะทำงานร่วมกับอะตอมของอัลคาไลอื่นๆ รวมทั้งอะตอมจากกลุ่มอื่นๆ ในตารางธาตุ เช่น แลนทาไนด์แม่เหล็ก นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับรูปทรงของกับดักด้วยแสง ซึ่งรวมถึงกับดักแบบ “แบน” และ “กลวง”
ความพิการสามารถส่งผลกระทบต่อทุกคน ไม่ว่าทางตรง ตามธรรมชาติของชีวิตเรา หรือโดยอ้อม โดยการรู้จักหรือดูแลคนพิการ เป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจได้ว่าชีวิตประจำวัน (และท้าทาย) แตกต่างกันอย่างไรหลังจากโรคหลอดเลือดสมองหรือเส้นประสาทไขสันหลังอักเสบ หรือสำหรับผู้ที่เป็นอัมพาตสมองหรือเส้นโลหิตตีบด้านข้างของกล้ามเนื้ออะไมโอโทรฟิก (ALS)
คอมพิวเตอร์สามารถปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ที่มีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวได้อย่างมาก โดยการอนุญาตให้เข้าถึงเว็บไปยังโซเชียลมีเดีย เกม และการส่งข้อความ เป็นต้น แต่หลังจากการบาดเจ็บหรือโรคภัยร้ายแรง การกระทำที่ปกติแล้วเราทำโดยปกติ เช่น การคลิกหรือการเลื่อน กลายเป็นเรื่องยุ่งยากสำหรับผู้พิการทางมือ
ส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (BCI) เป็นช่องทางที่มีแนวโน้มและได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในการช่วยเหลือและปรับปรุงการควบคุมหลังอัมพาตจากการเคลื่อนไหว ตัวอย่างเช่น ผู้ที่เป็นอัมพาตครึ่งซีกหรืออัมพาตครึ่งซีกได้ใช้ BCI เพื่อย้ายเคอร์เซอร์ของคอมพิวเตอร์ด้วยความคิดของพวกเขามานานหลายทศวรรษ แต่ก็ยังไม่สามารถคลิกและลากได้
ในบทความที่ตีพิมพ์ในJournal of Neural Engineeringทีมวิศวกรประสาทที่มหาวิทยาลัย Pittsburgh ได้อธิบายอัลกอริทึมใหม่สำหรับการถอดรหัสสัญญาณสมองใน BCI นักวิจัยได้ปรับปรุงการควบคุมเคอร์เซอร์และการเข้าถึงคอมพิวเตอร์สำหรับผู้ที่ไม่สามารถขยับเมาส์ได้โดยใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องกับข้อมูลที่บันทึกจาก BCI ที่ฝังไว้
ความคิดและพฤติกรรมของเราเกิดขึ้นจากศักยภาพของการกระทำที่กระพริบผ่านเครือข่ายเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกัน BCI วัดสัญญาณสมองเหล่านั้น วิเคราะห์คุณสมบัติบางอย่าง จากนั้นแปลคุณสมบัติที่แยกออกมาเป็นคำสั่งเพื่อดำเนินการตามที่ต้องการ ดังนั้น BCIs จึงหลีกเลี่ยงเส้นทางการส่งออกตามปกติของกล้ามเนื้อ ซึ่งความเจ็บป่วยหรือความทุพพลภาพอาจลดลง บาคาร่าเว็บตรง
