Za badaniami w tej sprawie stoją przedstawiciele Uniwersytetu Tokijskiego. Na czele zespołu badawczego stanął Takao Saiki, który wraz ze współpracownikami nie tylko uzyskał odpowiednio wysoką rozdzielczość obserwacji, ale również prędkość kluczową dla uwiecznienia niezwykłego zjawiska. Kulisy ich eksperymentów zostały niedawno zaprezentowane na łamach Science Advances.
Czytaj też: Energetyczny wynalazek 2w1. Ten materiał zbawi akumulatory i coś jeszcze ważniejszego
Dzięki zgromadzonym informacjom badacze będą teraz mogli lepiej zrozumieć interakcje fal uderzeniowych z komórkami biologicznymi. Z punktu widzenia będzie to natomiast cenne, ponieważ mowa o potencjalnych terapiach wykorzystujących fale uderzeniowe oraz charakteryzowaniu komórek na podstawie ich właściwości akustycznych.
Jak twierdzą sami zainteresowani, ich osiągnięcie jest historyczne, ponieważ nikt wcześniej nie uwiecznił interakcji między komórką a falą uderzeniową. Jednym z wyciągniętych przez autorów wniosków było to, że prędkość fali uderzeniowej rozchodzącej się wewnątrz jest wyższa aniżeli na zewnątrz komórki.
Wśród dokonań japońskich naukowców nie można też przemilczeć innego aspektu. Udało im się wykonywać obrazowanie o dużej prędkości,w zakresie obejmującym pikosekundę, nanosekundę oraz milisekundę. Są to kolejno jedna bilionowa sekundy, jedna miliardowa sekundy oraz jedna tysięczna sekundy. Te niesamowite dokonania nie stałyby się faktem, gdyby badacze nie spełnili kilku kluczowych warunków. Użyty przez nich układ musiał funkcjonować w niewyobrażalnie małej skali, zarówno przestrzennej, jak i czasowej. Obrazowanie musiało oczywiście przebiegać tak, by nie uszkodzić komórki.
Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego postanowili uwiecznić to, jak fala uderzeniowa przechodzi przez ludzką komórkę
Wykorzystując obwód zasilany światłem, a nie energią elektryczną, członkowie zespołu badawczego wyemitowali do komórki umieszczonej w naczyniu z wodą impulsy laserowe. Podróżowały one w różnych odstępach nanosekundowych, a później badacze wykorzystali technikę obrazowania znaną jako STAMP (sequentially timed all-optical mapping photography), która wykorzystuje fotografię seryjną do tworzenia serii obrazów w krótkich odstępach czasu.
Czytaj też: Polacy stanęli na czele kwantowej rewolucji w obrazowaniu. Wielkie osiągnięcie naszych rodaków
Tak powstały zdjęcia wykonywane w odstępach wynoszących 1,5 nanosekundy, przy czym czas ekspozycji dla każdej klatki wynosił 44 pikosekundy. Wykorzystane przez Japończyków rozwiązanie powinno przyczynić się do lepszego zrozumienia mikroskopijnych, szybkich interakcji. To z kolei ułatwi projektowanie narzędzi służących do ich kontrolowania. W ramach dalszych badań naukowcy chcieliby wykorzystać swoje rozwiązanie do wizualizacji interakcji komórek z falami akustycznymi.