• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Glükoositaseme mõõtmine süljes plasmonilise interferomeetri abil

18.03.2012 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Diabeedikutele on vereproovi võtmine ning glükoositaseme kontrollimine igapäevareaalsus. Invasiivsetele meetoditele on üritatud alternatiive leida aastaid. Saadaval on transkutaansed nahaplaastrid ning kõrvalesta läbivalgustavad optilised sensorid, mis suudavad registreerida veresuhkru taseme kõikumist. Veretilgast saadud informatsiooni täpsus on aga oluliselt kõrgem. Leebemate meetodite otsinguil jõudsid insenerid uue tulemuseni – plasmoonilise interferomeetrini, mis suudab tuvastada väga madalaid vesilahuses oleva glükoosi tasemeid. Tulevikus võibki veresuhkru mõõtmine piirduda sõna otseses mõttes andurile sülitamisega.

Interferomeetrid on kasutusel mitmetel teadusaladel, näiteks astronoomias ja okeanograafias. Multidistsiplinaarsusest tingitult on seadmete ehitus ning suurus on varieeruv. Glükoosiandurina töötaimseks peab aga seade olema väga väike. „Üritame laboris valmistada põhimõtteliselt nano-mõõtskaalal interferomeeterseadet,“ sõnab teadustöö juhendaja Browni Ülikooli professor Domenico Pacifici.

Väike nanointerferomeeter on valmistatud õhukesest hõbeda kilest, millese on söövitatud pilu ning kummalegi poole kilet üks vagu. Vagudele langev valgus hajub eri suundades. Osad footonid liiguvad metalli pinnal pilu suunas. Liikumisel toimub footonite ning kile pinnaelektronide vahel interaktsioon. Elektronid haaratakse kaasa laines, mida nimetatakse pinnaplasmonide polaritoniks. Polaritonid kohtuvad pilule jõudes valgustava valgusega ning tekitavad interferentspildi.

Pildi analüüs annab aimdust kahe kohtuva laine füüsikalisest iseloomust. „Pilu käitub otsekui ruumilise segustina, võimaldades erinevate valguste superpositsiooni mõõta,“ lisab Pacifici. Pilule veetilga tilgutamisel ning interferentsi mõõtmisel saadakse pidevaid muutusteta tulemusi. Vagude ning pilu vahelise kauguse muutmisega on aga võimalik lähtevalguse lainepikkust muuta, millega kaasneb interferentsipildi modelleerimise võimalus. Interferomeetri peenhäälestusel saadakse lõpuks veele spetsiifiline interferentspilt.

Seadme väiksuse tõttu on võimalik sooritada mitu katset üheaegselt. „Söövitame ühte metallkilesse tuhandeid pilusid ning vagusid. Nii saavutame nanomeetrilise resolutsiooni,“ lisab Pacifici. Glükoosimolekuli lisandumisel muutub vee murdumisnäitaja, mis ühtlasi muudab tigakese interferentsipilti.

Glükoositaseme mõõtmine töötab vesilahuste puhul, mille interferentsipilt on enne lisandite sisse viimist kindlaks tehtud. Inimese sülg on 99 % ulatuses vesi. Ülejäänud 1 % on aga mitte-ennustatav mahuosa, millel on interferentsipildile varieeruv mõju, tehes sülje glükoosisisalduse määramise keeruliseks.

Pacifici sõnul ei ole probleem lahendust leidnud. Üks võimalus oleks interferomeetrile filtri paigutamine, mis laseks läbi vaid vee ning glükoosi molekule, jättes ülejäänud sülje mõõtmisprotseduurist välja.

Suurimaks probleemiks on tõsiasi, et süljes olev glükoositase ei vasta üksüheselt vere glükoositasemele. Philadelphia Temple’i Ülikooli teadlase Guenter Bodeni sõnul võtab veresuhkru taseme järsk muutus süljes avaldumiseks suhteliselt rohkem aega.

„Lahendus ei ole sobiv mitmel põhjusel. Esiteks lahustub glükoos kehavedelikes pea täielikult, ning selle süljes avaldumiseks kulub praktilisteks rakendusteks liiga kaua aega. Glükoositaseme kiirete muutuste registreerimine on väga oluline. Viivis võib maksimaalselt olla viis minutit,“ sõnab Boden. „Olen ajafaktoriga kursis. Arvan, et edasise uurimise käigus on vähim kasu vere ning sülje glükoositasemete võrdluspildi saamine,“ kommenteerib Pacifici.

Isegi kui tehnoloogia töötaks ei ole Boden veendunud, et taolisele riistale erilist vajadust oleks. Ta osutab, et glükoosiandurid on arenenud sedavõrd, et vajavad väga väikest veretilka, mille patsiendid saavad kehal piirkondadest, kus on madal närvide tihedus. Näiteks käe alaküljelt. „Protseduur on muutunud nii lihtsaks, et tõenäoliselt ei tasu alternatiivmeetodi otsimisele miljoneid kulutada,“ arvab Boden.

Browni Ülikooli teadusrühma sihid on aga laiemad. Lisaks glükoosi taseme mõõtmistele loodetakse interferomeetrit rakendada tsütokiinide ehk signaleerivate proteiinide detekteerimiseks. Nende valkude abil on võimalik tuvastada organismis põletikku. „Kirurgidel on vaja tehnoloogiat, mis kajastaks reaalajas tsütokiinide taset, et leida opereerimiseks sobivaim aeg,“ ütleb Pacifici.

Allikas: IEEE

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kieli Ülikool: lehemardika jalgade nakkuvuse ja seenekübara ühisosa
  2. Soomes arendati uus strateegilise tähtsusega metallisulam
  3. Imeniit
  4. Baariumfloriidi mõjust veele: pseudojää
  5. Hõbedast nanokuupidega saab valmistada suurepärase kiirgusneelduri
  6. Uus meetod õhemate päikesepaneelide valmistamiseks
  7. Sünteetilised nanojäätmed ei kao
  8. Uus nanostruktuur pikendab patareide eluiga
  9. Räni ja Si/III-V pooljuhi kombinatsioonina efektiivsem laser
  10. Teadlased leiutasid pikalt infrapuna lähedast valgust kiirgava materjali

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in