Các phép đo các đặc tính cơ sinh học bên trong tế bào sống yêu cầu các phương pháp xâm lấn tối thiểu. Nhíp quang học được biết đến như một công cụ đặc biệt hữu hiệu. Nó sử dụng xung lượng ánh sáng để bẫy và điều khiển các hạt kích thước siêu nhỏ hoặc nano.

Một nhóm các nhà nghiên cứu do giáo sư Tiến sĩ Cornelia Denz từ Đại học Münster (Đức) dẫn đầu hiện đã phát triển một phương pháp đơn giản hóa để thực hiện hiệu chuẩn cần thiết của các nhíp quang học trong hệ thống nghiên cứu. Các nhà khoa học từ Đại học Pavia ở Ý cũng tham gia vào nghiên cứu này. Kết quả của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports.

Việc hiệu chuẩn đảm bảo rằng các phép đo của các mẫu khác nhau, với các thiết bị khác nhau là có thể so sánh được. Một trong những kỹ thuật tiềm năng để hiệu chỉnh nhíp quang học trong môi trường đàn hồi là hiệu chuẩn chủ động-thụ động. Điều này liên quan đến việc xác định độ biến dạng của mẫu đang khảo sát và lực của nhíp quang học.

Hiện nhóm nghiên cứu đã cải tiến hơn nữa phương pháp này để thời gian đo giảm xuống chỉ còn vài giây. Do đó, phương pháp tối ưu hóa cung cấp khả năng mô tả các quá trình động của tế bào sống. Chúng không thể được nghiên cứu với các phép đo dài hơn vì các tế bào tự tổ chức lại trong quá trình đo và thay đổi đặc tính của chúng. Ngoài ra, việc rút ngắn thời gian đo cũng giúp giảm thiểu nguy cơ hư hỏng mẫu sinh phẩm do hiện tượng đốt nóng bằng ánh sáng.

Nói một cách đơn giản, quy trình cơ bản để thực hiện hiệu chuẩn hoạt động như sau: Các hạt có kích thước micro hoặc nanomet được nhúng vào một mẫu viscoelastic được giữ trên mặt kính hiển vi. Sự dịch chuyển nhanh chóng và chính xác ở quy mô nanomet của giai đoạn mẫu làm cho hạt bị mắc kẹt quang học dao động. Bằng cách đo ánh sáng laser khúc xạ, những thay đổi về vị trí của mẫu có thể được ghi lại và bằng cách này, có thể rút ra kết luận về các đặc tính của nó, chẳng hạn như độ cứng. Điều này thường được thực hiện tuần tự ở các tần số dao động khác nhau.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Cornelia Denz và Randhir Kumar, một nghiên cứu sinh trong nhóm nghiên cứu Münster, đã thực hiện phép đo ở một số tần số đồng thời cho một dải tần số rộng. Phương pháp đa tần số này dẫn đến rút ngắn thời gian đo trong vài giây. Các nhà khoa học đã sử dụng dung dịch methyl cellulose trong nước ở các nồng độ khác nhau để làm mẫu. Chúng có tính đàn hồi tương tự như tế bào sống.

Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210716112437.htm