กล่าวถึงการตรวจจับเซลล์เดียวตามเครื่องหมาย เช่น ขนาดเซลล์หรือปริมาณน้ำ ซึ่งสามารถวัดได้โดยใช้เทคนิคทางกายภาพ ตัวอย่างเช่น การวัดที่ความถี่ THz และไมโครเวฟจะไวต่อปริมาณน้ำในเซลล์ ทำให้สามารถระบุลักษณะเฉพาะของเซลล์ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้การติดฉลาก “ความพิเศษของคลื่นไมโครเวฟถึงช่วง THz คือสามารถมองเข้าไปในเซลล์ได้ แต่ไม่ถูกจำกัดด้วยการกระเจิง”
“นั่นคือเหตุผล
ไคลน์แสดงหลักฐานความสัมพันธ์ระหว่างการตอบสนองของคลื่นไมโครเวฟและความก้าวร้าวของเซลล์มะเร็ง “เรายังไม่รู้ว่าเราสามารถเข้าถึง THz ได้มากน้อยเพียงใด เราอาจเห็น THz ได้ดีกว่าความถี่ไมโครเวฟ แต่ทั้งหมดนี้เป็นงานแรก ๆ และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม” เขากล่าวเสริม
ไคลน์และทีมของเขาได้พัฒนาระบบเรโซเนเตอร์แบบคาวิวิเตชันคู่สำหรับการตรวจวัดโฟลว์เซลล์อย่างรวดเร็วที่ความถี่ 10 GHz (sub-THz) พวกเขารวมตัวสะท้อนเสียงแบบแยกวงแหวนเข้ากับตัวสะท้อนเสียงแบบไดอิเล็กตริก และรวมสิ่งนี้เข้ากับชิปไมโครฟลูอิดิก เขาชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้ผลิตได้ง่าย
ต้นทุนต่ำ และโดยหลักการแล้วสามารถขยายได้ถึง 100 GHz (0.1 THz) พวกเขาใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อตรวจจับโฟลว์โพลีสไตรีนไมโครสเฟียร์และทำการตรวจวัดเซลล์โฟลว์ (ไมโอบลาสต์ของเมาส์) ด้วยคลื่นไมโครเวฟเป็นครั้งแรก สัญญาณจะขึ้นอยู่กับปริมาตรเซลล์ ซึ่งเป็นวิธีที่รวดเร็วและแม่นยำ
ในการวัดการกระจายขนาดเซลล์ การใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ การตรวจตัวอย่างเลือดสำหรับเซลล์เนื้องอกที่ไหลเวียน ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์เม็ดเลือดขาวสำหรับการตรวจจับ THz ของเซลล์เดี่ยว Klein ได้อธิบายการใช้เครื่องเรโซเนเตอร์คริสตัลโทนิคซิลิคอนเพื่อวัดการแขวนลอยของเซลล์เม็ดเลือด
“สามารถวัดปริมาณน้ำในเซลล์เดียวได้” เขาสรุป “เราได้สาธิตสิ่งนี้ที่ความถี่ไมโครเวฟและเชื่อว่าเป็นไปได้ที่ THz”ตั้งข้อสังเกตว่าระบบ ที่รวมการวัดขนาดเซลล์และปริมาณน้ำอย่างรวดเร็วอาจเป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับการวินิจฉัยโรคมะเร็ง ในตัวเลือก วิฟสำรวจความท้าทายของการถ่ายภาพ THz ในร่างกาย
“เราได้เห็น
การเพิ่มขึ้นของการถ่ายภาพ THz ในร่างกายเมื่อเร็ว ๆ นี้” เธอกล่าว ตัวอย่าง ได้แก่ การตรวจคัดกรองกลุ่มอาการเท้าเบาหวาน โดยการถ่ายภาพ THz เผยให้เห็นความแตกต่างของปริมาณน้ำในเนื้อเยื่อระหว่างผู้ป่วยโรคเบาหวานและกลุ่มควบคุม ติดตามการหายของแผลเป็น ซึ่ง THz สามารถถ่ายภาพ
การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อที่บอบบางเมื่อไม่ปรากฏการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้อีกต่อไป และแม้กระทั่งการถ่ายภาพ THz แบบไม่สัมผัสของผิวกระจกตา เทคนิค THz ยังสามารถตรวจจับความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อปกติและเนื้อเยื่อมะเร็ง อย่างไรก็ตาม การวัด ในร่างกายเป็นสิ่งที่ท้าทาย
เนื่องจากมีตัวแปรจำนวนมากที่ต้องควบคุม อธิบายว่า “การวัดบริเวณเดียวกันของผิวหนังในแต่ละครั้งเพื่อการศึกษาเปรียบเทียบนั้นค่อนข้างยุ่งยาก” “โครงสร้างผิวเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่ง แรงกด ช่วงเวลาของวัน มอยเจอร์ไรเซอร์ และอื่นๆ เราจำเป็นต้องมีโปรโตคอลที่ทำซ้ำได้”
การวัดผิวหนัง ในร่างกายโดยปกติจะดำเนินการในโหมดการสะท้อนแสงโดยการวางผิวหนังไว้บนหน้าต่างควอทซ์ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะปิดผิวหนัง ทำให้ปริมาณน้ำเปลี่ยนไป และทำให้แอมพลิจูดของสัญญาณ THz ลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงห้านาทีแรก “เราจำเป็นต้องรู้วิธีสร้างแบบจำลอง
จะขึ้นอยู่กับทั้งความหนาของผิวหนังและดัชนีการหักเหของแสง (ความชุ่มชื้น) อย่างไรก็ตาม ความชุ่มชื้นของผิวก็ส่งผลต่อความหนาของผิวหนังเช่นกัน เนื่องจากผิวหนังมีแนวโน้มที่จะขยายตัวเล็กน้อยเมื่อได้รับความชุ่มชื้น ทำให้การวิเคราะห์สัญญาณที่วัดได้ซับซ้อนขึ้น ทางเลือกหนึ่งคือการใช้การทรงรี
เน้นย้ำ
ถึงความสำคัญของการย่อส่วน “นั่นขึ้นอยู่กับคนอย่างเราที่จะขับเคลื่อนไปข้างหน้า” เขากล่าว นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องทำงานร่วมกับนักวิชาการในด้านต่างๆ เช่น การประมวลผลสัญญาณ และวิธีการดึงสัญญาณเหล่านี้ให้ได้ประโยชน์สูงสุด เขาเสริมว่าจำเป็นต้องใช้วิธีสแกนลำแสงที่เร็วขึ้น
และตัวตรวจจับอาร์เรย์หรือ THz CCD ก็เป็นการพัฒนาที่สำคัญอีกประการหนึ่ง สำหรับเทคนิค THz ที่จะดึงดูดภาคส่วนการดูแลสุขภาพ พวกเขาจำเป็นต้องแข่งขันกับเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัญหาจริง เช่น การจัดการโรคมะเร็ง เป็นต้น ซึ่งสิ่งใดก็ตามที่สามารถตรวจพบโรคในระยะเริ่มต้นมีความสำคัญอย่างมาก
ความเป็นไปได้อีกอย่างคือการประเมินอย่างรวดเร็วของต่อมน้ำเหลืองในระหว่างการผ่าตัด และบางที THz อาจใช้ในการรักษาได้ เพื่อให้ความร้อนเป็นพิเศษและทำลายเซลล์มะเร็ง ชี้ให้เห็นว่าการแยกแยะมะเร็งออกจากสิ่งที่ไม่ใช่มะเร็งนั้นไม่ใช่เรื่องยาก เนื้อเยื่อวิทยาสามารถทำได้ สิ่งที่ท้าทายกว่านั้น
คือการพิจารณาว่าเนื้อเยื่อจะกลายเป็นมะเร็งหรือไม่ รอยโรคจะลุกลามหรือไม่ “เมื่อคุณทราบเป้าหมายแล้ว คุณก็สามารถพัฒนาเครื่องมือได้” เขากล่าว ซึ่งวัดดัชนีการหักเหของแสงโดยไม่ขึ้นกับความหนา ด้วยจุดประสงค์นี้เอฟเฟกต์นี้และชดเชยมัน” อธิบาย ที่หน้าต่างนี้น่าสนใจเป็นพิเศษ
เราคาดว่าการกระตุ้นพลังงานต่ำจะมีฟังก์ชันคลื่นที่ผิดปกติ จนถึงตอนนี้ การทดลองได้มุ่งเน้นไปที่พลังของวัสดุเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม นี่ยังไม่เพียงพอที่จะแยกความแตกต่างระหว่างตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงรุ่นต่างๆ ที่ได้รับการเสนอ มีความจำเป็นที่ชัดเจนสำหรับการทดลองที่สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันคลื่น
การแก้ไขเหล่านี้สามารถคำนวณได้อย่างน่าเชื่อถือภายในทฤษฎีอิเล็กโทรวีค ในทฤษฎีควอนตัมหลายๆ ทฤษฎี การคำนวณเหล่านี้ไม่มีที่สิ้นสุด และไม่สามารถทำนายได้อย่างน่าเชื่อถือ เป็นหนึ่งในความมหัศจรรย์ของทฤษฎีมาตรวัดที่สามารถลบอินฟินิตี้เหล่านี้ออกได้ ทำให้สามารถคาดการณ์ปริมาณทางกายภาพได้อย่างจำกัด สิ่งนี้ทำขึ้นเป็นครั้งแรกสำหรับ ในปี 1940
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
