ابوالفضل کریمی: پرتو ایکس در سال ۱۸۹۵ توسط ویلهلم کنراد رونتگن، فیزیکدان آلمانی کشف شد و به دلیل قابلیت عبور آن از بافت‌های نرم و متوقف شدن در بافت‌های سخت و استخوانی، برای عکس‌برداری از اعضای داخلی بدن انسان خصوصا ساختار استخوان‌ها به کار گرفته شد. اکنون دانشمندان سوئیسی و آلمانی با انجام اصلاحاتی در این تکنیک، قدرت و دقت عکس‌برداری با این روش را به طور فوق‌العاده‌ای بالا برده‌اند و به گزارش بی‌بی‌سی، توانسته‌اند جزئیات بسیار کوچکی را در ساختار استخوان‌ها شناسایی کنند.
در این تکنیک، اشعه ایکس از منابع نوری پرقدرت منتشر می‌شود و با تحلیل تصاویر بدست‌آمده توسطه الگوریتم کامپیوتری پیچیده‌ای می‌توان تغییرات ساختاری به کوچکی 100 نانومتر را شناسایی کرد. با استفاده از این تکنیک محققان توانسته‌اند جزئیاتی ظریف را در استخوان‌های باریک‌تر از موی انسان مشاهده کنند. قرار است جزئیات این تکنیک در نشریه نیچر به چاپ برسد.
در دستگاه‌های عکس‌برداری اشعه ایکس که در بیمارستان‌ها استفاده می‌شود، پالس‌های اشعه ایکس از میان بدن عبور کرده و روی فیلم‌های رادیوگرافی تابانده می‌شود. اشعه ایکس از میان بافت‌های نرم بدن عبور می‌کند، اما بخش زیادی از آن توسط استخوان‌های سخت‌تر جذب می‌شود و همین موضوع باعث سایه افتادن استخوان‌ها و روشن شدن بافت‌های بدن می‌شود و آن‌ها را از یکدیگر متمایز می‌کند.
در سال‌های اخیر دانشمندان موفق شده‌اند با به‌کارگیری شتاب‌دهنده‌های قدرتمند، شدت اشعه ایکس به کار رفته در این ماشین‌ها را افزایش دهند، اما واضح است که به این ترتیب انسان‌ها بیش‌تر در معرض پرتوهای ایکس قرار می‌گیرند و از آن‌جاکه این پرتوهای قدرتمند برای انسان می‌توانند مضر باشند، نمی‌توان از این تکنیک برای عکس‌برداری از بدن انسان استفاده کرد، اما می‌توان آن را در کارهای تحقیقاتی استفاده کرد که ذرات مورد تحقیق برای میکروسکوپ‌های الکترونیکی بیش از حد بزرگ باشند.
اما استفاده از اشعه ایکس مشکلاتی هم به همراه دارد، برای مثال متمرکز کردن اشعه ایکس و یا ایجاد تغییرات با آن با استفاده از لنزهای اصلاحی بسیار مشکل است. اما مارتین دیرولف و تیمی از دانشمندان در سوئیس و آلمان توانستند تکنیک‌های استفاده از اشعه ایکس را اصلاح و به این ترتیب از آن بهتر استفاده کنند.
این دانشمندان به جای آن‌که به میزان جذب پرتوهای ایکس در هنگام عبور از مواد گوناگون تکیه کنند، به میزان انحراف و شکسته شدن زاویه تابش آن‌ها در هنگام عبور از اجسام مختلف توجه کردند و توانستند به تصاویری با جزئیات بیش‌تر و وضوح بهتر دست پیدا کنند.آن‌ها هم‌چنین در این تکنیک از هیچ لنز اصلاحی استفاده نکردند، بلکه پالس‌های اشعه ایکس را از میان سوراخی کوچک به اجسام نمونه تاباندند و پس از جمع‌آوری پرتوهای عبوری در سوی دیگر، تصویر 3بعدی اجسام نمونه را با استفاده از یک برنامه کامپیوتری قدرتمند بازسازی کردند.
پروفسور هنری چپمن از دانشگاه هامبورگ که این تحقیقات را بازبینی کرده، در این باره گفت: «این کار مانند بازسازی یک فنجان شکسته با به عقب بردن یک فیلم است. این الگو را در سنکروترون سویی‌لایت‌سورس در نزدیکی زوریخ آزمایش کردیم و از بخشی از استخوان یک موش که باریک‌تر از موی انسان بود عکس‌برداری کردیم. در این تصویر جزئیاتی در حد حفره‌هایی که در آن استئوسیتس یا سلول‌های استخوان قرار گرفته‌اند و هم‌چنین کانال‌های اتصالی داخلی آن‌ها که فقط 100 نانومتر قطر دارند به وضوح مشخص بود».
پیر تیبالت از دانشگاه صنعتی مونیخ و از اعضای این تیم تحقیقاتی در این باره گفت: «این تکینک در حال حاضر فقط در تحقیقات پزشکی کاربرد دارد و من مطمئن نیستم که بتوان از آن در تصویربرداری بیمارستانی استفاده کرد. شاید این تکنیک در تحقیقات مهندسی هم کاربردهایی پیدا کند».
نظر شما