ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Πέμπτη 11 Δεκεμβρίου 2014

Πολύχρωμα φωτεινά… νεύρα: Νέα τεχνική επιτρέπει στους επιστήμονες να παρακολουθούν την αίσθηση της αφής

To «ταξίδι» της αφής μέσα από φθορίζοντα χρώματα αποκαλύπτουν οι επιστήμονες του EMBL
Χαϊδελβέργη 
Εντυπωσιακές εικόνες από τα νεύρα που «φωτίζονται» κάθε φορά που αγγίζουμε κάτι αποκαλύπτουν οι ερευνητές του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας(EMBL), με τη βοήθεια μιας νέας απεικονιστικής μεθόδου. Όπως αναφέρουν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature Methods» η τεχνική SNAP-tagging – που αφορά στην πρωτεΐνη SNAP και μέχρι σήμερα χρησιμοποιούνταν για τη μελέτη κυτταρικών καλλιεργειών – δοκιμάστηκε επιτυχώς για πρώτη φορά στη μελέτη των αισθητήριων νεύρων ζωντανών ποντικιών. Η συγκεκριμένη μέθοδος επιτρέπει στους επιστήμονες να «σημάνουν» σημεία τα οποία υπό άλλες συνθήκες δεν θα ήταν σε θέση να διακρίνουν, προσφέροντας έτσι πολύτιμη βοήθεια κατά τη μελέτη της περίπλοκης δομής των ιστών...
«Βουτιά» στις αισθήσεις
Στις εικόνες που παρουσιάζουν οι επιστήμονες εμφανίζονται τα νεύρα, οι υποδοχείς της αφής και θύλακες από το τρίχωμα των ποντικιών με φθορίζοντα χρώματα, αποκαλύπτοντας έναν νέο, καινοτόμο κόσμο της μικροσκοπίας.
«Λεπτεπίλεπτες δομές όπως π.χ. τα νεύρα τα οποία περιβάλλουν τον θύλακα μιας τρίχας στο δέρμα, είναι πλέον ορατά. Πλέον μπορούμε να τα δούμε ξεκάθαρα κάτω από το μικροσκόπιο» εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης δρ Πάουλ Χέπενσταλ.
Με σκοπό να μελετήσουν το «ταξίδι» της αφής ενός ποντικιού, οι ερευνητές πραγματοποίησαν τη δοκιμή τους σε γενετικά τροποποιημένα πειραματόζωα, τα κύτταρα των οποίων παρήγαγαν πρωτεΐνη SNAP. Χρησιμοποίησαν ακόμα τεχνητές χρωστικές ουσίες, ικανές να διαπεράσουν το «φράγμα» του δέρματος και να ξεχωρίζουν από την εικόνα του δέρματος υπό συνθήκες φθορισμού.
Οι χρωστικές αυτές, σε ρόλο «φάρου» προσδένονται σε συγκεκριμένες χημικές δομές, στις οποίες γαντζώνονται σαν μικροσκοπικές άγκυρες. Στην προκειμένη περίπτωση περιείχαν μια χημική ουσία που προσδενόταν στην πρωτεΐνη SNAP, με αποτέλεσμα οι ερευνητές να είναι σε θέση να τις παρακολουθούν κάτω από το μικροσκόπιο.
Στόχος του Χέπενσταλ είναι η εφαρμογή της συγκεκριμένης μεθόδου για την καταγραφή της δραστηριότητας μεμονωμένων νευρώνων. Όπως εξηγεί ο ίδιος, θα μπορούσε π.χ. προκαλώντας κάποιο ερέθισμα στο δέρμα του πειραματόζωου ή μέσω της αλλαγής θερμοκρασίας, να παρακολουθήσει το «ταξίδι» της πληροφορίας μέσω του αισθητηριακού νεύρου, στο νευρικό «δίκτυο» για να καταλήξει τέλος στον εγκέφαλο.
www.tovima.gr