Farsamo cusub oo iskaan ah ayaa soo saarta sawirro leh tafaasiil weyn oo wax ka beddeli kara daraasadda anatomy ee aadanaha.
Markii Paul Taforo uu arkay sawirradiisii ​​ugu horreeyay ee tijaabada ah ee dhibbanayaasha iftiinka COVID-19, wuxuu mooday inuu guuldarreystay.Taforo oo ku takhasusay cilmiga paleontologistka, waxa uu bilo la shaqaynayay kooxaha Yurub oo dhan si uu dardar-geliyayaasha Alps-ka Faransiiska ugu beddelo qalab baadhis caafimaad oo kacaan ah.
Waxay ahayd dhammaadkii Maajo 2020, saynisyahannadu waxay aad u xiisaynayeen inay si wanaagsan u fahmaan sida COVID-19 u burburiyo xubnaha aadanaha.Taforo waxaa loo wakiishay inay soo saarto hab isticmaali kara raajooyinka awooda sare leh ee ay soo saartay European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) ee Grenoble, France.Saynisyahanka ESRF ahaan, wuxuu riixay xudduudaha raajada-xalinta sare ee dhagaxyada dhagaxyada iyo mummiyada la qalajiyey.Hadda wuu ka argagaxay tuwaalada waraaqaha ah ee jilicsan ee dhegta.
Sawiradu waxay muujiyeen tafaasiil ka badan wixii CT-ga caafimaad ee ay hore u arkeen, taas oo u oggolaanaysa inay ka gudbaan daldaloolada madax-adaygga ah ee sida saynisyahannada iyo dhakhaatiirtu u arkaan una fahmaan xubnaha bani'aadamka."Buugaagta anatomy, marka aad aragto, waa miisaan weyn, waa miisaan yar, waana sawirro qurux badan oo gacanta lagu sawiray hal sabab: waa fasiraadyo farshaxan sababtoo ah ma hayno sawirro," University College London (UCL) ) ayaa yidhi..Cilmi baare sare Claire Walsh ayaa tiri."Markii ugu horeysay waxaan sameyn karnaa waxa dhabta ah."
Taforo iyo Walsh waa qayb ka mid ah koox caalami ah oo ka kooban in ka badan 30 cilmi-baarayaal kuwaas oo abuuray farsamo cusub oo raajada ah oo xoog badan oo loo yaqaan Hierarchical Phase Contrast Tomography (HiP-CT).Iyada oo ay la socoto, waxay ugu dambeyntii ka bixi karaan xubin bini'aadan oo dhammaystiran si ay u arkaan muuqaal weyn oo ah xididdada dhiigga ugu yar ee jirka ama xitaa unugyada gaarka ah.
Habkani waxa uu durba bixinayaa aragti cusub oo ku saabsan sida COVID-19 uu wax u yeelo oo uu dib u habeeyo xididdada dhiigga ee sanbabada.Inkasta oo rajada mustaqbalka fog ay adag tahay in la go'aamiyo sababtoo ah ma jiraan wax la mid ah HiP-CT oo hore u jiray, cilmi-baarayaasha oo ku faraxsan awooddeeda ayaa si xamaasad leh u eegaya siyaabo cusub oo lagu fahmo cudurka iyo khariidadda anatomy bini'aadamka oo leh khariidad muuqaal ah oo sax ah.
Dhakhtarka wadnaha ee UCL Andrew Cooke ayaa yiri: "Dadka badankooda waxaa laga yaabaa inay la yaabaan inaan barannay anatomy-ka wadnaha muddo boqolaal sano ah, laakiin ma jirto wax la isku raacsan yahay oo ku saabsan qaabka caadiga ah ee wadnaha, gaar ahaan wadnaha ... Unugyada murqaha iyo sida uu isu beddelo. marka wadnuhu garaaco.”
"Waxaan sugayay xirfadayda oo dhan," ayuu yidhi.
Farsamada HiP-CT waxay bilaabatay markii laba dhakhtar oo Jarmal ah ay ku tartameen si ay ula socdaan saamaynta ciqaabta ee fayraska SARS-CoV-2 ee jidhka bini'aadamka.
Danny Jonigk, oo ah khabiir ku takhasusay cudurrada wadnaha ee Hannover Medical School, iyo Maximilian Ackermann, oo ah cilmi-nafsi yaqaanka xarunta caafimaadka ee Jaamacadda Mainz, ayaa heegan sare ku jiray iyada oo wararka ku saabsan kiis aan caadi ahayn oo sambabada oof-wareen ay bilaabeen inay ku faafto Shiinaha.Labaduba waxay khibrad u lahaayeen daaweynta xaaladaha sambabada waxayna isla markiiba ogaadeen in COVID-19 uu ahaa mid aan caadi ahayn.Lamaanuhu waxay si gaar ah uga walaacsan yihiin warbixinnada "hypoxia aamusnaanta" taasoo ka dhigtay bukaannada COVID-19 inay soo jeedaan laakiin sababay in heerarka ogsijiinta dhiiggooda hoos u dhacaan.
Ackermann iyo Jonig waxay tuhunsan yihiin in SARS-CoV-2 ay si uun u weerarto xididdada dhiigga ee sambabada.Markii uu cudurku ku faafay Jarmalka bishii Maarso 2020, lammaanuhu waxay bilaabeen baaritaanno meydadka dhibbanayaasha COVID-19.Isla markiiba waxay tijaabiyeen mala-awaalkooda xididdada dhiigga iyaga oo ku duraya resin shaybaarada unugyada ka dibna ku milmay nudaha aashitada, iyaga oo ka tagay qaab sax ah oo ah vasculature asalka ah.
Iyaga oo isticmaalaya farsamadan, Ackermann iyo Jonigk waxay barbar dhigeen unugyo laga helay dadka aan u dhiman COVID-19 iyo kuwa ka yimid dadka dhintay.Waxay isla markiiba arkeen in dhibbanayaasha COVID-19, xididdada dhiigga ugu yar ee sambabada ay qalloocan yihiin oo dib loo dhisay.Natiijooyinkan taariikhiga ah, oo lagu daabacay onlayn bishii Maajo 2020, waxay muujinayaan in COVID-19 aanu si adag u ahayn cudur neef-mareenka, laakiin uu yahay cudur xididdada dhiigga ah oo saameyn kara xubnaha jirka oo dhan.
"Haddii aad dhex marto jirka oo aad toosiso dhammaan xididdada dhiigga, waxaad heleysaa 60,000 ilaa 70,000 mayl, taas oo laba jeer u jirta masaafada ku wareegsan dhulbaraha," ayuu yiri Ackermann, oo ah cilmi-nafsiga oo ka yimid Wuppertal, Jarmalka..Waxa uu intaa ku daray in haddii boqolkiiba 1 ka mid ah xididdada dhiigga ee fayrasku soo weeraro, qulqulka dhiigga iyo awoodda ay u leeyihiin in ay nuugaan Ogsajiinta ay halis geli doonto, taas oo keeni karta cawaaqib xun oo ku yimaada dhammaan xubnaha.
Mar Jonigk iyo Ackermann ay garteen saameynta COVID-19 ee xididada dhiigga, waxay garwaaqsadeen inay u baahan yihiin inay si wanaagsan u fahmaan dhaawaca.
Raajooyinka caafimaadka, sida CT scans, waxay bixin karaan aragtida xubnaha oo dhan, laakiin ma aha kuwo xallin ku filan.Biobsigu wuxuu u oggolaanayaa saynisyahannada inay tijaabiyaan muunadaha unugyada iyagoo hoos imanaya mikroskoob, laakiin sawirrada ka soo baxaa waxay matalaan qayb yar oo ka mid ah dhammaan xubnaha mana muujin karaan sida COVID-19 uu ugu horumaro sambabada.Farsamada resin-ka ee ay kooxdu soo saartay waxay u baahan tahay kala dirida nudaha, taas oo baabi'isa muunadda oo xaddidaysa cilmi-baaris dheeraad ah.
"Dhammaadka maalinta, [sanbabada] waxay helayaan oksijiin, kaarboon laba ogsaydh ayaa baxaya, laakiin taas, waxay leedahay kumanaan mayl oo xididdada dhiigga ah iyo xididdada dhiigga, oo aad u khafiif ah ... waa ku dhawaad ​​​​mucjiso," Jonigk, aasaasaha, ayaa yidhi Baaraha guud ee Xarunta Cilmi-baarista Sambabada ee Jarmalka."Marka sidee baan runtii u qiimeyn karnaa shay u adag sida COVID-19 anagoo aan burburin xubnaha?"
Jonigk iyo Ackermann waxay u baahdeen wax aan horay loo arag: raajo taxane ah oo isla xubin ah taas oo u oggolaanaysa cilmi-baarayaasha inay ballaariyaan qaybaha xubinta taranka ee miisaanka gacanta.Bishii Maarso 2020, labada Jarmal waxay la xiriireen wadashaqeyntoodii muddada dheer Peter Lee, saynis yahanka agabka iyo gudoomiyaha tignoolajiyada soo koraya ee UCL.Takhasuska Lee waa daraasadda walxaha noolaha iyadoo la isticmaalayo raajo awood leh, sidaa darteed fikirradiisii ​​isla markiiba waxay u jeesteen Alps-ka Faransiiska.
Xarunta Shucaaca ee Yurub Synchrotron waxay ku taal dhul saddex xagal ah oo ku yaal qaybta waqooyi-galbeed ee Grenoble, halkaas oo ay ku kulmaan laba webi.Shaygu waa dardar-geliyaha walxaha soo diraya elektaroonnada wareegyada wareegta ah ee nus mayl dheer oo ku dhow xawaaraha iftiinka.Marka electrons-yadani ay wareegaan wareegyada, magnets-ka xoogga badan ee ku jira orbit-ka ayaa isku roga qulqulka qaybaha, taas oo keenta in electrons ay sii daayaan qaar ka mid ah raajooyinka ugu iftiimaya adduunka.
Shucaaca xoogga badan wuxuu u oggolaanayaa ESRF inay basaasaan walxaha ku jira mikrometerka ama xitaa nanometerka.Inta badan waxaa loo isticmaalaa in lagu daraaseeyo agabka sida alwaaxyada iyo isku-dhafka, si loo barto qaab-dhismeedka molecular ee borotiinka, iyo xitaa in dib loo dhiso fossils qadiimiga ah iyada oo aan la kala saarin dhagaxa iyo lafaha.Ackermann, Jonigk iyo Lee waxay rabeen inay adeegsadaan aaladda weyn si ay u qaadaan raajooyinka ugu faahfaahsan adduunka ee xubnaha bani'aadamka.
Geli Taforo, oo shaqadiisa ESRF ay riixday xuduudaha waxa iskaanka synchrotron uu arki karo.Khiyaamooyinkeeda cajiibka ah ayaa hore u oggolaaday saynisyahannadu in ay dhexgalaan ukumaha dinosaurka oo ay ku dhawaadaan in ay gooyaan hooyooyinka furan, isla markiiba Taforo waxa ay xaqiijisay in synchrotrons ay aragti ahaan si fiican u baari karaan dhammaan sambabada sambabada.Laakiin dhab ahaantii, iskaanka dhammaan xubnaha aadanaha waa caqabad weyn.
Dhinaca kale, waxaa jira dhibaatada isbarbardhigga.Raajooyinka caadiga ah waxay abuuraan sawirro ku salaysan inta ay le'eg yihiin shucaaca maaddooyinka kala duwan ayaa nuugaya, iyada oo walxo ka culus ay nuugaan kuwa fudud.Unugyada jilicsan waxay inta badan ka kooban yihiin walxo iftiin ah-kaarboon, hydrogen, ogsijiin, iwm.-si ayan si cad ugu muuqan raajo caafimaad oo caadi ah.
Mid ka mid ah waxyaalihii ugu waaweynaa ee ku saabsan ESRF waa in raajooyinkeedu aad isugu xiran yihiin: iftiinku wuxuu ku socdaalaa hirarka, iyo xaaladda ESRF, dhammaan raajooyinkeedu waxay ku bilaabmaan isla isku mid ah iyo toosan, si joogto ah u dhaqdhaqaaqa, sida raadadka bidixda. by Reik dhex beer zen ah.Laakin marka ay raajadaasi dhexmarto shayga, kala duwanaanshaha dahsoon ee cufnaanta waxa ay keeni kartaa in raajada kasta ay inyar ka leexato dariiqa, farqiga u dhexeeyana waxa uu noqonayaa mid sahlan in la ogaado marka raajada ay ka sii fogaato shayga.weecsanaantani waxay muujin kartaa kala duwanaanshiyaha cufnaanta dahsoon ee shay, xitaa haddii uu ka samaysan yahay walxo iftiin leh.
Laakiin xasiloonidu waa arrin kale.Si loo qaado raajo isdaba joog ah oo ballaaran, xubinta waa in lagu hagaajiyaa qaabkeeda dabiiciga ah si aysan u foorarsan ama u dhaqaaqin wax ka badan kun meelood meel milimitir ah.Waxaa intaa dheer, raajooyin isdaba joog ah oo isla xubin ah iskuma dhigmi doonaan midba midka kale.Si kastaba ha ahaatee, looma baahna in la sheego, si kastaba ha ahaatee, jidhku wuxuu noqon karaa mid aad u jilicsan.
Lee iyo kooxdiisa UCL waxay rabeen inay naqshadeeyaan weelal u adkeysan kara raajada synchrotron iyadoo wali ay sii deynayaan mowjado badan intii suurtagal ah.Lee waxa kale oo uu wax ka qabtay guud ahaan abaabulka mashruuca-tusaale ahaan, faahfaahinta gaadiidka xubnaha bini'aadamka ee u dhexeeya Jarmalka iyo Faransiiska-waxana uu shaqaaleysiiyay Walsh, oo ku takhasusay xogta weyn ee biomedical, si uu u ogaado sida loo falanqeeyo baarista.Dib ugu noqoshada Faransiiska, shaqada Taforo waxaa ka mid ahaa hagaajinta habka iskaanka iyo ogaanshaha sida loo kaydiyo xubinta weelka ay kooxdii Lee dhisaysay.
Tafforo waxa ay ogaatay in si aanay xubnuhu u dumin, sawiraduna ay u noqdaan kuwo cad oo suurtogal ah, waa in lagu farsameeyaa qaybo badan oo ethanol ah oo biyo ah.Waxa kale oo uu ogaa inuu u baahan yahay inuu ku dejiyo xubinta wax si sax ah u dhigma cufnaanta xubinta.Qorshahiisu waxa uu ahaa in uu si uun u geliyo xubnaha ethanol-ka qani ku ah agar, oo ah walax jelly oo kale ah oo laga soo saaro geed-badeedka.
Si kastaba ha ahaatee, shaydaanku wuxuu ku jiraa faahfaahinta - sida inta badan Yurub, Taforo waxay ku xayiran tahay guriga oo la xiray.Haddaba Taforo waxa uu cilmi-baadhistiisa u guuray shaybaadhka guriga: Waxa uu sannado badan ku qaatay qurxinta jikada hore ee dhexdhexaadka ah oo leh daabacadaha 3D, qalabka aasaasiga ah ee kiimikada iyo qalabka loo isticmaalo diyaarinta lafaha xayawaanka ee cilmi-baarista anatomical.
Taforo waxay isticmaashay badeecooyin ka yimid dukaanka deegaanka si ay u ogaato sida loo sameeyo agar.Waxa uu xitaa ka soo ururiyaa biyaha duufaanka saqaf uu dhawaan nadiifiyey si uu u sameeyo biyo la demiyo, oo ah walxo caadi ah oo ku jira qaacidooyinka agar-grade shaybaarka.Si uu ugu tababarto ku xidhidaynta xubnaha agar, waxa uu xiidmaha doofaarka ka soo qaaday kawaan deegaanka ah.
Taforo waa la fasaxay inuu ku soo laabto ESRF badhtamaha Maajo baaritaanka sambabada ugu horreeya ee doofaarka.Laga soo bilaabo Maajo ilaa Juun, wuxuu diyaariyey oo baadhay sambabada bidix ee sambabada bidix ee nin 54 jir ah oo u dhintay COVID-19, oo Ackermann iyo Jonig ay ka soo qaadeen Jarmalka una geeyeen Grenoble.
"Markii aan arkay sawirkii ugu horreeyay, waxaa iimaylkayga ku jirtay warqad raaligelin ah oo ku socota qof kasta oo ku lug leh mashruuca: waanu ku guuldareysanay manaan helin iskaan tayo sare leh," ayuu yidhi."Kaliya waxaan u diray laba sawir oo aad iigu xun laakiin iyaga u wanaagsan."
Lee oo ka tirsan Jaamacadda California, Los Angeles, sawiradu waa cajiib: sawirada xubnaha oo dhan waxay la mid yihiin baarista CT-ga caafimaad ee caadiga ah, laakiin "hal milyan jeer xog badan."Waxaad mooddaa in sahamiye noloshiisii ​​oo dhan uu kaynta baranayey, ama uu keynta dul heehaabayey diyaarad weyn oo jet ah, ama ku safrayey jidka.Hadda sidii shimbir baalal fuushan oo kale ayay saqafka sare uga soo ruqaansadeen.
Kooxdu waxay daabacday sharraxaadkoodii ugu horreeyay ee buuxa ee habka HiP-CT bishii Noofambar 2021, cilmi-baarayaashu waxay sidoo kale soo saareen faahfaahin ku saabsan sida COVID-19 u saameeyo noocyada wareegga sambabada qaarkood.
Sawirku wuxuu kaloo lahaa faa'iido lama filaan ah: waxay ka caawisay cilmi-baarayaasha inay ku qanciyaan asxaabta iyo qoyska inay is tallaalaan.Kiisaska daran ee COVID-19, marinnada dhiigga badan ee sanbabada ayaa u muuqda inay bararsan yihiin oo barareen, iyo ilaa xad, xirmooyin aan caadi ahayn oo xididdada dhiigga ah ayaa samaysan kara.
"Markaad eegto qaabka sambabada ee qofka u dhintay COVID, uma eka sida sambabada - waa qas," Tafolo ayaa yidhi.
Waxa uu intaa ku daray in xitaa xubnaha caafimaadka qaba, baadhitaanadu ay daaha ka qaadeen astaamo jidheed oo daahsoon oo aan waligood la diiwaangelin sababtoo ah ma jiro xubin bini'aadam ah oo si faahfaahsan loo baaray.Iyada oo in ka badan 1 milyan oo doolar laga helayo maalgelinta Chan Zuckerberg Initiative (urur aan faa'iido doon ahayn oo ay aasaaseen Facebook CEO Mark Zuckerberg iyo xaaska Zuckerberg, dhakhtarka Priscilla Chan), kooxda HiP-CT waxay hadda abuurayaan waxa loogu yeero atlas ee xubnaha aadanaha.
Ilaa hadda, kooxdu waxay sii deysay baadhisyo shan xubnood ah - wadnaha, maskaxda, kelyaha, sambabada, iyo beeryarada - oo ku salaysan xubnaha ay ku deeqeen Ackermann iyo Jonigk intii lagu jiray baadhitaankooda COVID-19 ee Jarmalka iyo caafimaadka "xakamaynta" xubinta LADAF.Shaybaadhka anatomical ee Grenoble.Kooxdu waxay soo saartay xogta, iyo sidoo kale filimada duulimaadka, oo ku salaysan xogta si xor ah looga heli karo internetka.Atlas of Human Organs ayaa si degdeg ah u fidaya: 30 kale oo xubno ah ayaa la sawiray, 80 kalena waxay ku jiraan heerar kala duwan oo diyaarin ah.Ku dhawaad ​​40 kooxood oo cilmi-baadhiseed oo kala duwan ayaa la xidhiidhay kooxda si ay wax badan uga ogaadaan habka loo wajahayo, Li ayaa yidhi.
Dhakhtarka wadnaha ee UCL Cook wuxuu arkaa karti weyn oo la isticmaalayo HiP-CT si loo fahmo anatomy aasaasiga ah.Khabiir ku takhasusay shucaaca UCL Joe Jacob, oo ku takhasusay cudurrada sambabada, ayaa sheegay in HiP-CT ay noqon doonto "wax qiimo leh oo lagu fahmo cudurka," gaar ahaan qaababka saddex-geesoodka ah sida xididdada dhiigga.
Xataa fannaaniintu waxay galeen falaagada.Barney Steele oo ka tirsan kooxda fanka ee Marshmallow Laser Feast ee fadhigeedu yahay London ayaa sheegay inuu si firfircoon u baarayo sida xogta HiP-CT loogu sahamin karo xaqiiqada dhabta ah ee immersive."Asal ahaan, waxaan abuureynaa safar iyada oo loo marayo jidhka bini'aadamka," ayuu yidhi.
Laakiin inkastoo dhammaan ballanqaadyadii HiP-CT, waxaa jira dhibaatooyin halis ah.Marka hore, ayuu yidhi Walsh, skaanka HiP-CT waxa uu soo saaraa "xogta la yaab leh," si fudud terabyte xubin kasta.Si loo oggolaado dhakhaatiirta inay isticmaalaan baaristan adduunka dhabta ah, cilmi-baarayaashu waxay rajeynayaan inay horumariyaan is-dhexgal ku salaysan daruuraha si loogu dhex maro, sida Khariidadaha Google ee jidhka bini'aadamka.
Waxay sidoo kale u baahdeen inay fududeeyaan inay u beddelaan sawirada moodooyinka 3D la shaqayn karo.Sida dhammaan hababka iskaanka CT-ga, HiP-CT waxay u shaqeysaa iyadoo la qaadayo jeexyo badan oo 2D ah oo shay la bixiyay oo la isku dhejiyay.Xataa maanta, in badan oo ka mid ah habkan waxaa lagu sameeyaa gacanta, gaar ahaan marka la sawirayo unugyada aan caadiga ahayn ama jirran.Lee iyo Walsh waxay yiraahdeen kooxda HiP-CT mudnaanta koowaad waa inay horumariyaan hababka barashada mashiinka taasoo fududeyn karta hawshan.
Caqabadahani waxay balaadhi doonaan marka atlas ee xubnaha bini'aadamka ay balaadhaan oo cilmi-baarayaashu ay noqdaan kuwo hami leh.Kooxda HiP-CT waxay isticmaalayaan qalabkii ugu dambeeyay ee ESRF beam, oo lagu magacaabo BM18, si ay u sii wadaan baaritaanka xubnaha mashruuca.BM18 waxa ay soo saartaa shucaac weyn oo raajada ah,taasi oo la macno ah in sawirku qaadanayo wakhti yar,waxana rajada BM18 la dhigi karaa ilaa 125 fuudh (38 mitir) oo ka fog shayga la sawirayo,taasi oo ka dhigaysa mid aad u cad.Natiijooyinka BM18 mar horeba aad bay u wanagsanaayeen, ayuu yidhi Taforo, oo dib u baadhiyay qaar ka mid ah muunada xubinta bini'aadmiga ee Atlas ee nidaamka cusub.
BM18 waxa kale oo uu sawiri karaa walxo aad u waaweyn.Xaruntan cusub, kooxdu waxay qorshaynaysaa inay sawirto dhammaan jidhka bini'aadamka hal mar dhamaadka 2023.
Sahaminta awoodda baaxadda leh ee tignoolajiyada, Taforo wuxuu yiri, "Runtii waxaan joognaa bilow."
© 2015-2022 National Geographic Partners, LLC.Dhammaan xuquuqaha way xifdiyeen