28 маусым 2024
Осы мақаламен бөлісіңізҚұрамында NU профессоры Бақтияр Оразбаев бар EPFL командасы биомедициналық қолданбалар үшін революциялық дыбыс толқыны технологиясын жасауда
Биомедициналық технологиядағы маңызды қадамда École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) зерттеушілері тек дыбыс толқындарын пайдалана отырып, су кедергісі жолының айналасында қалқымалы нысандарды сәтті басқарды. Оптикадан шабыттанған және Назарбаев Университетінің (NU) профессоры Бақтияр Оразбаевтың қатысуымен әзірленген бұл инновациялық әдіс инвазивті емес мақсатты дәрі-дәрмектерді жеткізу және басқа да биомедициналық қолдану үшін орасан зор әлеуетті көрсетеді.
Артур Эшкин 2018 жылы физика бойынша Нобель сыйлығын жеңіп алған оптикалық пинцет лазер сәулелерінің көмегімен микроскопиялық бөлшектерді басқарады, бірақ жоғары бақылау жағдайларын қажет етеді. «Оптикалық пинцет тесікке құлаған доп сияқты бөлшектерді ұстау үшін жеңіл «ыстық нүкте» жасау арқылы жұмыс істейді. Бірақ жақын жерде басқа нысандар болса, бұл тесікті жасау және жылжыту қиын», - деп түсіндіреді Ромен Флери, EPFL толқындық инженерия зертханасының жетекшісі.
Флерри докторлық зерттеушілер Бақтияр Оразбаев және Матье Маллехакпен бірге соңғы төрт жыл ішінде дыбыс толқындары арқылы бақыланбайтын динамикалық ортада объектілерді жылжыту әдісін әзірледі. Толқын қалыптастыру деп аталатын бұл әдіс қоршаған ортаға немесе физикалық қасиеттерге қарамастан дыбыс толқындарына оның қозғалысын бағыттауға мүмкіндік беретін нысанның орнына ғана сүйенеді.
«Біздің эксперименттерімізде заттарды ұстаудың орнына, біз шайбаны хоккей таяқшасымен бағыттап жатқандай, оларды ақырын итердік», - деді Флерри.
Швейцарияның Ұлттық ғылым қорының (SNSF) Spark бағдарламасы қаржыландырған жаңа тәсіл Nature Physics журналында жарияланды. Жоба Франциядағы Бордо университеті, Қазақстандағы NU және Австриядағы Вена технологиялық университетінің зерттеушілері арасындағы ынтымақтастықтың нәтижесі болды.
Қарапайым, бірақ келешекті әдіс
Зертханада жүргізілген тәжірибелерде үстел теннисі добы суда қалқып жүрді және оның орны үстіңгі камера арқылы бақыланды. Резервуардың екі жағындағы динамик массивтерінен шыққан дыбыс толқындары допты алдын ала белгіленген жол бойымен бағыттады. Микрофондар дыбыс толқындары қозғалатын доптан секірген кезде кері байланыс жазды, бұл нақты уақытта есептеу үшін допты басқаруға оңтайлы дыбыс толқыны импульсіне мүмкіндік берді.
«Әдіс импульсті сақтауға негізделген, бұл оны өте қарапайым және жан-жақты етеді, сондықтан ол соншалықты перспективалы», - дейді Флери.
Зерттеушілер допты қозғалмайтын және қозғалатын кедергілерге қарсы сәтті басқарып, адам денесі сияқты динамикалық, бақыланбайтын орталарда техниканың әлеуетін көрсетті. Дыбыс, зиянсыз және инвазивті емес болғандықтан, оны ісік жасушаларына есірткі жеткізу сияқты биомедициналық қолданбалар үшін тартымды құрал етеді.
Болашақ қолданбалар мен зерттеулер
Дәрі-дәрмек жеткізуден басқа, толқын қалыптастыру биологиялық талдауды, тіндік инженерияны және тіпті 3D басып шығаруды төңкеруі мүмкін. Зерттеушілер енді қосымша SNSF гранттары арқылы қаржыландырылатын жасушаларды жылжыту үшін ультрадыбыстық толқындарды қолданып, эксперименттерін микроскопиялық деңгейге дейін кеңейтуді жоспарлап отыр.
Профессор Бақтияр Оразбаевтың қосқан үлесі NU-дың жаһандық ғылыми прогреске деген адалдығын көрсететін осы жаңашыл зерттеулерде маңызды рөл атқарды. Бұл жұмыс институттар арасындағы халықаралық ынтымақтастықты ашып қана қоймайды, сонымен қатар биомедициналық саладағы болашақ инновациялардың негізін қалайды.
