|
||
| เพื่อทำการทดสอบสมมุติฐานนี้ ทีมนักวิจัยได้ใช้ nanoprobe imaging experimental station ซึ่งพัฒนาขึ้นใหม่ที่ European Synchrotron Radiation Facility ในการศึกษาการกระจายตัวของธาตุในเซลล์ ด้วยลำอนุภาคที่มีกำลังแยก (resolution) 90 นาโนเมตร ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นการกระจายตัวของธาตุ ในปมของตัวส่งกระแสประสาท (neurotransmitter vesicles) โดย nanoprobe จะกระตุ้นตัวอย่างด้วยรังสีเอกซ์ ที่โฟกัสเป็นลำขนาดเล็ก แล้ววัดรังสีเอกซ์จำเพาะ (characteristic fluorescence) ที่ปลดปล่อยออกมาจากตัวอย่าง ซึ่งจะแสดงธาตุที่มีอยู่ในแต่ละจุด แล้วสแกนต่อเนื่องไปทีละจุดจนทั่วพื้นที่ จากนั้นนำข้อมูลมาสร้างเป็นภาพ ซึ่งแสดงปริมาณธาตุแต่ละชนิดในเซลล์ได้ | ||
 |
||
| เหล็กนั้นไปจับตัวอยู่ที่ dopamine neurovesicles ในรูป (A) เป็นภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์ของเซลล์แช่แข็ง (freeze-dried) และรูป B เป็นภาพถ่ายของเซลล์แช่แข็งชิ้นเดียวกันที่ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเรืองแสง (epifluorescence) ซึ่งสามารถมองเห็นการกระจายตัวของโดปามีน ขณะที่ในรูป C และ D เป็นภาพถ่ายแบบนาโน (nano-imaging) ด้วยเทคนิคการวาวรังสีเอกซ์โดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน (synchrotron X-ray fluorescence) ซึ่งแสดงการกระจายตัวของธาตุเหล็ก กรอบภายในรูป C และ D แสดงภาพถ่ายบริเวณเดียวกัน ที่เปรียบเทียบในแบบ fluorescent เพื่อแสดงให้เห็นโดปามีนและ X-ray fluorescence ตำแหน่งที่มีธาตุเหล็ก ในภาพถ่ายของ dopamine neurovesicles ที่มีโครงสร้างขนาด 200 นาโนเมตร ซึ่งถ่ายด้วย epifluorescence microscopy นั้น จะเห็นว่า โดปามีนกับเหล็กมีตำแหน่งอยู่ร่วมกัน โดยใน dopamine neurovesicles ที่มีเหล็กปริมาณมากนั้น พบได้ในส่วนที่เป็นแขนง (neurite outgrowths, C) และส่วนปลายตรงรอยต่อ (distal ends, D) แถบแสดงขนาด เป็นสเกล 1 ไมโครเมตร ส่วนแถบแสดงค่าสูงสุด-ต่ำสุดนั้นเป็นค่าโดยประมาณ
ทีมนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า เหล็กถูกเก็บอยู่ในปมโดปามีน (dopamine vesicles) ในเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นหลักฐานชิ้นแรก ที่แสดงว่าเหล็กกับโดปามีนอยู่ที่ตำแหน่งเดียวกันในปมประสาท (neuro-vesicles) ผลการวิจัยยังอธิบายได้ว่า เมื่อการผลิตโดปามีนถูกขัดขวาง ปริมาณเหล็กในปมประสาท จะลดลงอย่างรวดเร็ว หน้าที่ของ dopamine vesicles ในการเก็บเหล็กเอาไว้นั้น มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจกลไกของโมเลกุล เกี่ยวกับโรคพาร์คินสัน ในภาวะที่การควบคุมระบบประสาททำไม่ได้นี้ พบว่ามีความเสื่อมของปมประสาทที่เก็บโดปามีนด้วย จากผลลัพธ์นี้ ทำให้ความเป็นพิษของเหล็กกับโดปามีนต่อเซลล์ประสาท อยู่ในระดับสูงและซับซ้อน อุปกรณ์ถ่ายภาพขนาดนาโนด้วยเครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน (synchrotron nano-imaging station) เป็นเครื่องมืออันใหม่ ที่นักวิจัยจะนำไปใช้ ซึ่งไม่เพียงแต่การศึกษาโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติของระบบประสาทเท่านั้น แต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลายสาขา ที่การหาระดับการกระจายตัวของไอออนโลหะในเซลล์นั้นมีความสำคัญ เช่น พิษวิทยาของโลหะ (metal toxicology) การเกิดมะเร็งจากสารเคมี (chemical carcinogenesis) และ เภสัชวิทยาระดับเซลล์ของสารประกอบอนินทรีย์ (cellular pharmacology of inorganic compounds) |
||
| ถอดความจาก Scientists spot sneaky “neurodegenerative” iron at the European synchrotron เว็บไซต์ http://www.esrf.eu/news/pressreleases/iron/ |
- 16 ถ.วิภาวดีรังสิต ลาดยาว จตุจักร กรุงเทพฯ 10900
