Tim naučnika materijala, fizičara, mašinskih inženjera i molekularnih fiziologa na Univerzitetu Stanford razvio je tehniku nanočestica koja se može koristiti za merenje dinamike sile unutar živog bića, kao što su crvi Caenorhabditis elegans koji grizu hranu.
U svom radu objavljenom u časopisu Nature, grupa opisuje kako su koristili infracrveno zračenje da pobuđuju luminiscentne nanokristale na način koji je omogućio merenje nivoa energije ćelija unutar C. elegans crva.
Andries Meijerink, sa Univerziteta u Utrehtu, objavio je članak Nevs & Vievs u istom izdanju časopisa, u kojem opisuje rad tima u Kaliforniji.
Kao što Meijerink primećuje, mogućnost merenja sila unutar živih bića mogla bi da ide dug put ka boljem razumevanju unutrašnjih molekularnih procesa. Takvi napori su do sada bili sputani potrebom za daljinskim ispitivanjem u promenljivim rasponima i skalama. U ovoj novoj studiji, istraživački tim je pronašao način da zaobiđe takve probleme i izmerio je snagu mišića unutar digestivnog trakta C. elegans.
Rad zasnovan na prethodnim istraživanjima koja su pokazala da se svetlost luminiscentnih molekula može koristiti za daljinsko detekciju ako na spektar emisije utiču određene fizičke promene, kao što su temperatura ili pritisak. Oni su ugradili nanokristale erbijuma i iterbijuma u male polistirenske sfere približno veličine bakterija, a zatim ih hranili crvima C. elegans. Veličina sfera im je omogućila da prođu kroz probavni sistem crva sve dok ne sretnu strukturu poznatu kao mlin, koja, kao što joj ime kaže, melje hranu koju crv jede.
Istraživači primećuju, da mlin za mlevenje radi zatezanjem i otpuštanjem mišića ispod. Sfere koje su uveli istraživači ušli su u takve mišiće. Istraživači su zatim pratili nanokristale pomoću malog mikroskopa za čitanje fluorescencije dok je mlin bio aktiviran.
Ovo je omogućilo timu da izmeri promene u luminiscentnim molekularnim spektrima dok je crv primenio svoj mlin. Tada su mogli da iskoriste takve promene da izračunaju koliko energije koristi mišić crva. Otkrili su da je sila ugriza približno 10 µN.
Istraživački tim zaključuje sugerišući da njihov rad pokazuje da je moguće izmeriti dinamiku sile unutar živih bića, što bi, po njihovom mišljenju, moglo dovesti do novih pristupa proučavanju unutrašnjih bioloških procesa.
