لازېرلىق قىزىتىلغان ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى بىلەن ۋىرۇستا يۇقىرى تېمپېراتۇرىدىكى ھايات

Nature.com نى زىيارەت قىلغىنىڭىزغا رەھمەت. سىز ئىشلىتىۋاتقان توركۆرگۈچ نۇسخىسىنىڭ CSS قوللىشى چەكلىك. ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن يېڭىلانغان تور كۆرگۈچنى ئىشلىتىشىڭىزنى تەۋسىيە قىلىمىز (ياكى Internet Explorer دىكى ماسلىشىشچان ھالەتنى چەكلەڭ). بۇ جەرياندا ، داۋاملىق قوللاشقا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ، تور بېكەتنى ئۇسلۇب ۋە JavaScript ئىشلەتمەيمىز.
تېرموفىل يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تەرەققىي قىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملار. ئۇلارنى تەتقىق قىلىش ھاياتنىڭ پەۋقۇلئاددە شارائىتقا قانداق ماس كېلىدىغانلىقى ھەققىدە قىممەتلىك ئۇچۇرلار بىلەن تەمىنلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئادەتتىكى ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ ئارقىلىق يۇقىرى تېمپېراتۇرا شارائىتىنى قولغا كەلتۈرۈش تەس. يەرلىك چىداملىق ئېلېكتر بىلەن ئىسسىنىشنى ئاساس قىلغان بىر قانچە ئائىلىدە ھەل قىلىش چارىسى ئوتتۇرىغا قويۇلدى ، ئەمما ئاددىي سودا ھەل قىلىش چارىسى يوق. بۇ ماقالىدە مىكروسكوپ لازېرلىق قىزىتىش ئۇقۇمىنى مىكروسكوپ دائىرىسىدە تونۇشتۇرۇپ ، ئىشلەتكۈچىنىڭ مۇھىتىنى مۇلايىم ساقلاش بىلەن بىللە ، ئىسسىقلىق ساقلاش تەتقىقاتى ئۈچۈن يۇقىرى تېمپېراتۇرا بىلەن تەمىنلەيمىز. ئوتتۇراھال لازېرلىق كۈچلۈكلۈكتە مىكروسكوپ بىلەن قىزىتىشنى ئالتۇن نانو بۆلەكلىرى سىرلانغان ئاستى مېتاننى بىئولوگىيىلىك ماسلىشىشچان ۋە ئۈنۈملۈك نۇر سۈمۈرگۈچ قىلىپ ئىشلىتىشكە بولىدۇ. مىكرو مىقدارلىق سۇيۇقلۇقنىڭ يىغىلىشى ، ھۈجەيرىلەرنى ساقلاپ قېلىش ۋە مەركەزدىن قاچۇرۇش ئىسسىقلىق ساقلاش ھەرىكىتىنىڭ مۇمكىنچىلىكى ھەققىدە مۇلاھىزە يۈرگۈزۈلدى. بۇ ئۇسۇل ئىككى خىل ئۇسۇلدا كۆرسىتىلدى: (1) گېئوباكىلۇس ستېروئېروفىلوفۇس ، ئاكتىپ تېرموفىللىق باكتېرىيە ، ° C 65 ئەتراپىدا كۆپىيىدۇ ، بىز مىكروسكوپ بىلەن ئىسسىنىش جەريانىدا بىخلىنىش ، ئۆسۈپ يېتىلىش ۋە سۇ ئۈزۈشنى كۈزەتتۇق. (2) Thiobacillus sp. ، ئەڭ يۇقىرى قان بېسىملىق ئارخېيە. 80 ° C. بۇ ئەسەر زامانىۋى ۋە ئەرزان باھالىق مىكروسكوپ قوراللىرى ئارقىلىق تېرموفىللىق مىكرو ئورگانىزملارنى ئاددىي ۋە بىخەتەر كۆزىتىشكە يول ئاچتى.
مىلياردلارچە يىل مابەينىدە ، يەرشارىدىكى ھاياتلىق تەرەققىي قىلىپ ، ئىنسانلارنىڭ نەزىرىمىزدىن بەزىدە چېكىدىن ئاشقان دەپ قارالغان كەڭ مۇھىت شارائىتىغا ماسلاشتى. بولۇپمۇ تېرموفىل دەپ ئاتىلىدىغان بىر قىسىم تېرموفىللىق مىكرو ئورگانىزملار (باكتېرىيە ، ئارخېيە ، زەمبۇرۇغ) تېمپېراتۇرا 45 سېلسىيە گرادۇستىن 122 سېلسىيە گرادۇسقىچە ، 2 ، 3 ، 4. تېمپېراتۇرا دائىرىسىدە جۇش ئۇرۇپ راۋاجلىنىدۇ. ياكى يانار تاغ رايونى. ئۇلارنىڭ تەتقىقاتى يېقىنقى نەچچە ئون يىلدا ئاز دېگەندە ئىككى سەۋەب بىلەن نۇرغۇن قىزىقىش پەيدا قىلدى. ئالدى بىلەن ، بىز ئۇلاردىن ئۆگىنىۋالالايمىز ، مەسىلەن ، 5 ، 6 ، فېرمېنت 7 ، 8 ۋە پەردىلەر 9 نىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قانداق مۇقىملىقى ياكى تېرموفىلنىڭ رادىئاتسىيەنىڭ چېكىدىن ئېشىپ كېتىشىگە قانداق تاقابىل تۇرالايدىغانلىقى. ئىككىنچىدىن ، ئۇلار يېقىلغۇ ئىشلەپچىقىرىش 13،14،15،16 ، خىمىيىلىك بىرىكتۈرۈش (دى ھىدرو ، ئىسپىرت ، پاتقاق گازى ، ئامىنو كىسلاتاسى قاتارلىقلار) قاتارلىق نۇرغۇن مۇھىم بىئوتېخنىكا قوللىنىشنىڭ ئاساسى. 13. بولۇپمۇ ، ھازىر ھەممىگە تونۇشلۇق بولغان پولىمېرازا زەنجىرسىمان ئىنكاسى (PCR) 19 تۇنجى بايقالغان تېرموفىلنىڭ تېرموفىللىق باكتېرىيە تېرموس سۇ جانلىقلىرىدىن ئايرىپ ئېلىنغان ئېنزىم (Taq polymerase) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن ، تېرموفىللارنى تەتقىق قىلىش ئۇنچە ئاسان ئىش ئەمەس ، ھېچقانداق بىئولوگىيىلىك تەجرىبىخانىدا ئۇنى بارلىققا كەلتۈرگىلى بولمايدۇ. بولۇپمۇ تىرىك تېرموفىلنى ئۆلچەملىك نۇر مىكروسكوپ بىلەن ۋىرۇستا كۆرگىلى بولمايدۇ ، ھەتتا سودا خاراكتېرلىك ئىسسىنىش ئۆيى بولسىمۇ ، ئادەتتە تېمپېراتۇرا ° C40 قا يېتىدۇ. ئالدىنقى ئەسىرنىڭ 90-يىللىرىدىن باشلاپ ، پەقەت بىر نەچچە تەتقىقات گۇرۇپپىسىلا يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق مىكروسكوپ (HTM) سىستېمىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. 1994-يىلى گلۇخ قاتارلىقلار. ئىسسىنىش / سوۋۇتۇش ئۆيى يېپىق ھالەتتىكى قىل قان تومۇرلارنىڭ تېمپېراتۇرىسىنى كونترول قىلىدىغان Peltier ھۈجەيرىسىنى ئىشلىتىشنى ئاساس قىلىپ ياسالغان. بۇ ئۈسكۈنىنى 100 سېلسىيە گرادۇسقىچە 2 سېلسىيە گرادۇسلۇق سۈرئەت بىلەن قىزىتقىلى بولىدۇ ، بۇنىڭ بىلەن ئاپتورلار يۇقىرى قان بېسىملىق باكتېرىيە تېرموتوگا دېڭىز-ئوكيان 21 نىڭ ھەرىكىتىنى تەتقىق قىلالايدۇ. 1999-يىلى ھورن قاتارلىقلار. ناھايىتى ئوخشىشىپ كېتىدىغان ئۈسكۈنە ياسالغان بولۇپ ، يەنىلا سودا مىكروسكوپقا ماس كېلىدىغان قىزىتىلغان قىل قان تومۇرلارنى ئىشلىتىپ ، ھۈجەيرە بۆلۈش / ئۇلىنىشنى تەتقىق قىلىدۇ. ئۇزۇن مۇددەت نىسپىي ھەرىكەتسىزلىكتىن كېيىن ، ئۈنۈملۈك HTM لارنى ئىزدەش 2012-يىلى ئەسلىگە كەلدى ، بولۇپمۇ Wirth گۇرۇپپىسىنىڭ Horn قاتارلىقلار كەشىپ قىلغان ئۈسكۈنىنى ئىشلەتكەن بىر يۈرۈش ماقالىلىرى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. 15 يىل ئىلگىرى ، يۇقىرى قان تومۇرنى ئۆز ئىچىگە ئالغان نۇرغۇن ئارخېيەنىڭ ھەرىكەتچانلىقى ° C100 قا چىققان تېمپېراتۇرىدا قىزىتىلغان قىل قان تومۇردىن پايدىلىنىپ تەتقىق قىلىنغان. ئۇلار يەنە ئەسلىدىكى مىكروسكوپنى ئۆزگەرتىپ ، تېخىمۇ تېز قىزىتىشنى قولغا كەلتۈردى (بەلگىلەنگەن تېمپېراتۇرىغا يېتىش ئۈچۈن 35 مىنۇتنىڭ ئورنىغا بىر نەچچە مىنۇت) ھەمدە ئوتتۇراھالدىن 2 سانتىمېتىردىن ئېشىپ كەتكەن تۈز سىزىقلىق تېمپېراتۇرا دەرىجىسىنى قولغا كەلتۈردى. بۇ تېمپېراتۇرا تەدرىجىي شەكىللەندۈرۈش ئۈسكۈنىسى (TGFD) بىئولوگىيىلىك مۇناسىۋەتلىك ئارىلىقتىكى تېمپېراتۇرا رېئاكسىيەسى ئىچىدىكى نۇرغۇن تېرموفىللارنىڭ يۆتكىلىشچانلىقىنى تەتقىق قىلىشقا ئىشلىتىلگەن.
يېپىق قىل قان تومۇرلارنى قىزىتىش تىرىك تېرموفىلنى كۆزىتىشنىڭ بىردىنبىر ئۇسۇلى ئەمەس. 2012-يىلى ، كۇۋابارا قاتارلىقلار. ئۆيدە ئىشلىتىلىدىغان بىر قېتىم ئىشلىتىلىدىغان Pyrex ھۇجرىلىرى ئىسسىققا چىداملىق يېپىشقاق (Super X2; Cemedine, ياپونىيە) پېچەتلەنگەن. بۇ ئەۋرىشكەلەر سودا خاراكتېرلىك سۈزۈك ئىسسىنىش تاختىسىغا (Micro Heat Plate ، Kitazato Corporation ، ياپونىيە) 110 سېلسىيە گرادۇسقىچە ئىسسىقلىق تارقىتىش ئىقتىدارىغا ئىگە ، ئەمما ئەسلىدە بىيولوگىيەلىك سۈرەتكە ئېلىشنى مەقسەت قىلمىغان. ئاپتورلار ئانانىروبىك تېرموفىللىق باكتېرىيەنىڭ (Thermosipho globiformans ، 24 ھەسسە 24 مىنۇت) ئۈنۈملۈك تەقسىملىنىشىنى كۆزىتىپ ، ° C 65 قا چىققان. 2020-يىلى پۇلشېن قاتارلىقلار. سودا مېتال قاچا-قۇچىلارنى ئۈنۈملۈك قىزىتىش (AttofluorTM, Thermofisher) ئۆيدە ياسالغان ئىككى خىل ئىسسىقلىق ئېلېمېنتى: قاپاق ۋە باسقۇچ (PCR ماشىنا ئارقىلىق قوزغىتىلغان سەپلىمىسى) ئارقىلىق كۆرسىتىلدى. بۇ ئۇيۇشما بىردەك سۇيۇقلۇق تېمپېراتۇرىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ۋە قاپاقنىڭ ئاستىدىكى پارلىنىش ۋە قويۇقلىشىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. O ھالقىسىنى ئىشلىتىش مۇھىت بىلەن گاز ئالماشتۇرۇشتىن ساقلىنىدۇ. سۇلفوسكوپ دەپ ئاتىلىدىغان بۇ HTM سۇلفولوبۇس كىسلاتاسى 75 ° C27 دە رەسىمگە ئىشلىتىلگەن.
بۇ سىستېمىلارنىڭ ئېتىراپ قىلىنغان چەكلىمىسى ھاۋا نىشانىنى ئىشلىتىشنىڭ چەكلىمىسى بولۇپ ، ھەر قانداق مايغا چۆمۈلۈش بۇنداق يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا ۋە> 1 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى سۈزۈك ئەۋرىشكە ئارقىلىق سۈرەتكە تارتىشقا ماس كەلمەيدۇ. بۇ سىستېمىلارنىڭ ئېتىراپ قىلىنغان چەكلىمىسى ھاۋا نىشانىنى ئىشلىتىشنىڭ چەكلىمىسى بولۇپ ، ھەر قانداق مايغا چۆمۈلۈش بۇنداق يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا ۋە> 1 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى سۈزۈك ئەۋرىشكە ئارقىلىق سۈرەتكە تارتىشقا ماس كەلمەيدۇ. Общепризныным недостатком всех этих было ограничение на использование воздушных ока овов, поскольку любое ئىممېروننو погружение в масло не подходило для тако вчокы بۇ سىستېمىلارنىڭ ئېتىراپ قىلىنغان كەمچىلىكى ھاۋا نىشانىنى ئىشلىتىشنىڭ چەكلىمىسى ئىدى ، چۈنكى ھەر قانداق مايغا چۆمۈلۈش بۇنداق يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا ۋە قېلىنلىقى 1 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى سۈزۈك ئەۋرىشكە ئارقىلىق كۆرۈنۈشكە ماس كەلمىگەنىدى.所有这些系统的一个公认限制是限制使用空气物镜，任何油浸都不适合这样的高温和通过> 1 毫米厚的透明样品成像。 بۇ بارلىق سىستېمىلارنىڭ ئېتىراپ قىلىنغان چەكلىمىسى ھاۋاغا ئورۇنلاشتۇرۇلغان ئەينەك ئىشلىتىشنىڭ چەكلىمىسى ، چۈنكى ھەر قانداق مايغا چۆمۈلۈش بۇنداق يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قېلىنلىقى 1 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى سۈزۈك ئەۋرىشكىنى سۈرەتكە تارتىشقا ماس كەلمەيدۇ. Общепризнанным недостатком всех этих ч является ограниченное использование воздушных обанов, любое ئىممېر سىننوې پوогружение в ماسكو نېپرىگодно для таких всоких ч ич е рчучич рчечеч зч بۇ سىستېمىلارنىڭ ئېتىراپ قىلىنغان كەمچىلىكى ھاۋا لىنزىسىنىڭ چەكلىك ئىشلىتىلىشى ، ھەر قانداق مايغا چۆمۈلۈش قېلىنلىقى 1 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى سۈزۈك ئەۋرىشكە ئارقىلىق بۇنداق يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە كۆرۈنۈشكە ماس كەلمەيدۇ.يېقىندىن بۇيان ، بۇ چەكلىمىنى چارلېز-ئورزاگ قاتارلىقلار بىكار قىلدى. 28 ، ئۇ ئەمدى قىزىقىش سىستېمىسىنىڭ ئەتراپىدا ئىسسىقلىق بىلەن تەمىنلىيەلمەيدىغان ، بەلكى مۇقاۋا ئەينەكنىڭ ئىچىدە ، ITO (ئىندىي-قالاي ئوكسىد) دىن ياسالغان قارشىلىقنىڭ نېپىز سۈزۈك قەۋىتى بىلەن قاپلانغان ئۈسكۈنىنى ياساپ چىقتى. قاپاقنى سۈزۈك قەۋەتتىن ئۆتكۈزۈش ئارقىلىق 75 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتقىلى بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئاپتور چوقۇم لىنزىنى ئوبيېكتىپ قىزىتىشى كېرەك ، ئەمما ° C 65 تىن ئېشىپ كەتمەسلىكى كېرەك.
بۇ ئەسەرلەر ئۈنۈملۈك يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئوپتىكىلىق مىكروسكوپنىڭ تەرەققىياتىنىڭ كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلمىغانلىقىنى ، دائىم ئۆزى ياسىغان ئۈسكۈنىلەرنى تەلەپ قىلىدىغانلىقىنى ، ھەمدە بوشلۇقنىڭ ئېنىقلىق دەرىجىسى بەدىلىگە ئەمەلگە ئاشىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، تېرموفىللىق مىكرو ئورگانىزملارنىڭ ئاز ساندىكى كىشىلەردىن چوڭ ئەمەسلىكىنى نەزەردە تۇتقاندا ، بۇ ئېغىر كەمچىلىك. micrometers. ئىسسىقلىق مىقدارىنىڭ تۆۋەنلىشى HTM نىڭ ئۆزىگە خاس بولغان ئۈچ مەسىلىنى ھەل قىلىشنىڭ ئاچقۇچى: بوشلۇقنىڭ ئېنىقلىق دەرىجىسى ياخشى بولماسلىق ، سىستېما قىزىغاندا يۇقىرى ئىسسىقلىق ئېنېرگىيىسى ۋە ئەتراپتىكى ئېلېمېنتلارنى (چۆمۈلدۈرۈش مېيى ، ئوبيېكتىپ لىنزا… ياكى ئىشلەتكۈچىنىڭ قولى) زىيانلىق قىزىتىش. ).
بۇ ماقالىدە ، ئىسسىقلىق بىلەن تەمىنلەشنى ئاساس قىلمىغان تېرموفىلنى كۆزىتىش ئۈچۈن HTM تونۇشتۇرىمىز. ئەكسىچە ، بىز مىكروسكوپنىڭ كۆرۈش دائىرىسىدىكى چەكلىك رايون ئىچىدە نۇر سۈمۈرگۈچنىڭ لازېر نۇرى ئارقىلىق يەرلىك قىزىتىشنى قولغا كەلتۈردۇق. تېمپېراتۇرا تەقسىماتى مىقدار باسقۇچى مىكروسكوپ (QPM) ئارقىلىق تەسۋىرلەنگەن. بۇ خىل ئۇسۇلنىڭ ئۈنۈمىنى Geobacillus stearothermophilus ، ھەرىكەتچان تېرموفىللىق باكتېرىيە ، تەخمىنەن 65 سېلسىيە گرادۇس ئەتراپىدا كۆپىيىدۇ ۋە قىسقا ھەسسىلىنىش ۋاقتى (20 مىنۇت ئەتراپىدا) ، سۇلفولوبۇس شىباتا ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ° C 80 قا يېتىدىكەن. چۈشەندۈرۈش. نورمال كۆپەيتىش نىسبىتى ۋە سۇ ئۈزۈش تېمپېراتۇرىنىڭ رولى سۈپىتىدە كۆزىتىلدى. بۇ لازېر HTM (LA-HTM) قاپقاقنىڭ قېلىنلىقى ياكى ئوبيېكتىپنىڭ خاراكتېرى (ھاۋا ياكى مايغا چۆمۈلۈش) بىلەنلا چەكلەنمەيدۇ. بۇ بازاردىكى ھەر قانداق يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى لىنزا ئىشلىتىشكە بولىدۇ. ئۇ يەنە ئىسسىقلىق ئېنىرتسىيەسى سەۋەبىدىن ئاستا ئىسسىنىشنىڭ ئازابىنى تارتمايدۇ (مىللىمېتىر سېكۇنتتا دەرھال قىزىتىشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ) ۋە پەقەت سودا خاراكتېرلىك زاپچاسلارنىلا ئىشلىتىدۇ. بىردىنبىر يېڭى بىخەتەرلىك مەسىلىسى ئۈسكۈنىنىڭ ئىچىدە كۈچلۈك كۆزەينەك لازېر نۇرى (ئادەتتە 100 مېگاۋاتقا يېتىدۇ) بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇپ ، قوغداش كۆزەينىكى تەلەپ قىلىدۇ.
LA-HTM نىڭ پرىنسىپى لازېر ئىشلىتىپ مىكروسكوپنى كۆرۈش دائىرىسىدىكى ئەۋرىشكىنى يەرلىكتە قىزىتىش (1a رەسىم). بۇنىڭ ئۈچۈن ئەۋرىشكە چوقۇم نۇرنى سۈمۈرۈشى كېرەك. مۇۋاپىق لازېر قۇۋۋىتى (100 مېگاۋاتتىن تۆۋەن) ئىشلىتىش ئۈچۈن ، بىز سۇيۇقلۇق ئارقىلىق نۇرنىڭ سۈمۈرۈلۈشىگە تايانمىدۇق ، ئەمما سۈنئىي ئۇسۇلدا سۈنئىي ئۇسۇلدا ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى بىلەن سىرلىنىپ ئەۋرىشكىنىڭ سۈمۈرۈلۈشىنى ئاشۇردۇق (1c رەسىم). ئالتۇن نانو پارچىلىرىنى ئىسسىقلىق بىلەن قىزىتىش ئىسسىقلىق پلازمىسى ساھەسىدە ئىنتايىن مۇھىم ، بىئولوگىيىلىك داۋالاش ، نانو خىمىيىلىك ياكى قۇياش نۇرىدىن پايدىلىنىشتا 29،30،31. ئۆتكەن بىر نەچچە يىلدا ، بىز بۇ LA-HTM نى فىزىكا ، خىمىيە ۋە بىئولوگىيەدىكى ئىسسىقلىق پلازمىسى ئىشلىتىشكە مۇناسىۋەتلىك بىر قانچە تەتقىقاتتا قوللاندۇق. بۇ خىل ئۇسۇلدىكى ئاساسلىق قىيىنچىلىق ئەڭ ئاخىرقى تېمپېراتۇرا ئارخىپىنى كۆرسىتىشتە ، چۈنكى ئۆرلىگەن تېمپېراتۇرا ئەۋرىشكە ئىچىدىكى مىكروسكوپ رايونى بىلەنلا چەكلىنىدۇ. بىز ئىككى ئۆلچەملىك دىففراكسىيەلىك رېشاتكا (كرېست رېشاتكىسى دەپمۇ ئاتىلىدۇ) نى ئاساس قىلغان ، تۆت دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى تەتۈر قىرلىق ئارىلىق ئارىلىقى ، ئاددىي ، يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى ۋە ئىنتايىن سەزگۈر مىقدار باسقۇچى مىكروسكوپ ئارقىلىق تېمپېراتۇرا خەرىتىسىنى ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولىدىغانلىقىنى كۆرسەتتۇق. 33,34,35,36. بۇ ئىسسىقلىق مىكروسكوپ تېخنىكىسىنىڭ ئىشەنچلىكلىكى ، ھالقىغان تور دولقۇنسىمان مىكروسكوپ (CGM) نى ئاساس قىلغان بولۇپ ، ئۆتكەن ئون يىلدا ئېلان قىلىنغان ئون نەچچە پارچە ماقالىدە 37،38،39،40،4،4،42،43.
پاراللېل لازېرلىق قىزىتىش ، شەكىل ۋە تېمپېراتۇرا مىكروسكوپ ئورنىتىش لايىھىسى. b AttofluorTM ھۇجرىسىدىن تەركىب تاپقان ئەۋرىشكە گېئومېتىرىيىسى ، ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى بىلەن قاپلانغان مۇقاۋا بار. c ئەۋرىشكىنى يېقىندىن كۆزىتىڭ (كۆلەملەشتۈرۈشكە بولمايدۇ). d بىرلىككە كەلگەن لازېر نۇرلۇق ئارخىپقا ۋەكىللىك قىلىدۇ ۋە (e) ئالتۇن نانو ئەۋرىشكىسى ئەۋرىشكىسىدىكى تەقلىدىي كېيىنكى تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشى. f بولسا (g) دا كۆرسىتىلگەن تېمپېراتۇرا تەقسىملەش تەقلىدىدە كۆرسىتىلگەندەك بىردەك تېمپېراتۇرا ھاسىل قىلىشقا ماس كېلىدىغان يىللىق لازېر نۇرلۇق ئارخىپ. تارازىسى: 30 µm.
بولۇپمۇ ، بىز يېقىندا LA-HTM ۋە CGM ئارقىلىق سۈت ئەمگۈچى ھۈجەيرىلەرنى قىزىتىشنى قولغا كەلتۈردۇق ھەمدە 37-42 سېلسىيە گرادۇس ئارىلىقىدىكى ھۈجەيرە ئىسسىقلىق زەربىسىگە تاقابىل تۇردۇق ، بۇ تېخنىكىنىڭ يەككە ھاياتلىق تەسۋىر ھاسىل قىلىشتا قوللىنىشچانلىقىنى نامايان قىلدۇق. قانداقلا بولمىسۇن ، LA-HTM نىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا مىكرو ئورگانىزم تەتقىقاتىغا قوللىنىلىشى ئېنىق ئەمەس ، چۈنكى ئۇ سۈت ئەمگۈچىلەرنىڭ ھۈجەيرىسىگە سېلىشتۇرغاندا تېخىمۇ ئېھتىياتچان بولۇشنى تەلەپ قىلىدۇ: بىرىنچىدىن ، ئوتتۇراھالنىڭ ئاستىنى ئون نەچچە گرادۇس (بىر نەچچە گرادۇس ئەمەس) قىزىتىش. كۈچلۈك تىك تېمپېراتۇرا دەرىجىسىگە. 44 سۇيۇقلۇق يەتكۈزۈشنى ھاسىل قىلالايدۇ ، ئەگەر بۇ بالا ئېلېمېنتقا مەھكەم باغلانمىسا ، ئارزۇ قىلمايدىغان ھەرىكەت ۋە باكتېرىيەنىڭ ئارىلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. سۇيۇقلۇق قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقىنى ئازايتىش ئارقىلىق بۇ يىغىلىشنى يوقاتقىلى بولىدۇ. بۇ مەقسەت ئۈچۈن ، تۆۋەندە ئوتتۇرىغا قويۇلغان بارلىق سىناقلاردا ، مېتال ئىستاكاننىڭ ئىچىگە قېلىنلىقى تەخمىنەن 15 مىللىمېتىر كېلىدىغان ئىككى قاپاقنىڭ ئوتتۇرىسىدا باكتېرىيە ئاسما ئورنىتىلدى (AttofluorTM, Thermofisher, رەسىم 1b ، c). پىرىنسىپ جەھەتتىن ، ئەگەر سۇيۇقلۇقنىڭ قېلىنلىقى ئىسسىقلىق لازېرنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىدىن كىچىك بولسا ، يىغىلىشتىن ساقلانغىلى بولىدۇ. ئىككىنچىدىن ، بۇنداق چەكلىك گېئومېتىرىيەدە ئىشلەش ھاۋا جانلىقلىرىنى بوغۇپ قويىدۇ (S2 رەسىمگە قاراڭ). ئوكسىگېن (ياكى باشقا ھاياتلىق گازى) غا سىڭىپ كېتىدىغان يەر ئاستى سۈيىنى ئىشلىتىش ، قاپسىلىپ قالغان ھاۋا كۆپۈكچىلىرىنى قاپقاقنىڭ ئىچىگە قويۇپ ياكى ئۈستۈنكى قاپقىغا تۆشۈك ئېچىش ئارقىلىق بۇ مەسىلىدىن ساقلانغىلى بولىدۇ (S1 رەسىمگە قاراڭ) 45. بۇ تەتقىقاتتا بىز ئاخىرقى ھەل قىلىش چارىسىنى تاللىدۇق (1b ۋە S1). ئاخىرىدا ، لازېرلىق ئىسسىنىش بىردەك تېمپېراتۇرا تەقسىمات بىلەن تەمىنلىمەيدۇ. لازېر نۇرىنىڭ ئوخشاش كۈچلۈكلىكىدىمۇ (1d رەسىم) ، تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشى بىردەك ئەمەس ، بەلكى ئىسسىقلىق تارقىلىشى سەۋەبىدىن گاۋسىيۇسنىڭ تارقىلىشىغا ئوخشايدۇ (1e رەسىم). مەقسەت بىئولوگىيىلىك سىستېمىلارنى تەتقىق قىلىش ساھەسىدە ئېنىق تېمپېراتۇرا تۇرغۇزغاندا ، تەكشى بولمىغان ئارخىپلار كۆڭۈلدىكىدەك ئەمەس ، ئەگەر ئۇلار باكتېرىيەگە تايانمىسا ، باكتېرىيەنىڭ تېرموفورېتىك ھەرىكىتىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (S3 ، S4 رەسىمگە قاراڭ) 39. بۇنىڭ ئۈچۈن ، بىز بوشلۇقتىكى نۇر مودۇللىغۇچ (SLM) ئارقىلىق ئەۋرىشكە ئايروپىلانىدىكى ئۈزۈكنىڭ شەكلىگە ئاساسەن ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق لازېر نۇرىنى شەكىللەندۈردۇق (مەلۇم رەسىم) ئىسسىقلىقنىڭ تارقىلىشىغا قارىماي (1d رەسىم) 39 ، 42 ، 46. ئۈستۈنكى ياپقۇچنى مېتال قاچا ئۈستىگە قويۇڭ (1b رەسىم) ، ۋاسىتەنىڭ پارلىنىشىدىن ساقلىنىش ۋە كەم دېگەندە بىر نەچچە كۈن كۆزىتىش. بۇ ئۈستۈنكى قاپقاق پېچەتلەنمىگەچكە ، زۆرۈر تېپىلغاندا ھەر قانداق ۋاقىتتا قوشۇمچە ۋاسىتىلەرنى ئاسانلا قوشقىلى بولىدۇ.
LA-HTM نىڭ قانداق ئىشلەيدىغانلىقىنى ۋە تېرموفىل تەتقىقاتىدا قوللىنىشچانلىقىنى نامايان قىلىش ئۈچۈن ، بىز ئەڭ ياخشى ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسى 60-65 سېلسىيە گرادۇس بولغان ئاۋىئاتسىيە باكتېرىيەسى Geobacillus stearothermophilus نى تەتقىق قىلدۇق. بۇ باكتېرىيەنىڭ يەنە بايراقچىسى ۋە سۇ ئۈزۈش ئىقتىدارى بار بولۇپ ، نورمال ھۈجەيرە ھەرىكىتىنىڭ يەنە بىر كۆرسەتكۈچى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
ئەۋرىشكەلەر (1b رەسىم) 60 سېلسىيە گرادۇستا ئالدىن بىر سائەت سىلىندى ، ئاندىن LA-HTM ئەۋرىشكە ساقلىغۇچىغا قويۇلدى. بۇ يوشۇرۇن يوشۇرۇن تاللاش ئىختىيارى ، ئەمما يەنىلا پايدىلىق ، ئىككى سەۋەب بار: بىرىنچى ، لازېر ئېچىلغاندا ، ئۇ ھۈجەيرىلەرنىڭ دەرھال ئۆسۈشىنى ۋە بۆلۈنۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (قوشۇمچە ماتېرىياللاردىكى M1 فىلىمىگە قاراڭ). يوشۇرۇن ھالەتتە بولمايدىكەن ، ھەر قېتىم ئەۋرىشكە ئۈستىدە يېڭى كۆرۈش رايونى قىزىغاندا باكتېرىيەنىڭ ئۆسۈشى تەخمىنەن 40 مىنۇت كېچىكىدۇ. ئىككىنچىدىن ، ئىنكۇبلىنىشتىن 1 سائەت بۇرۇن باكتېرىيەنىڭ يېپىنچا يېپىشقاقلىقىنى ئىلگىرى سۈرۈپ ، لازېر ئېچىلغاندا تېرموفورېز سەۋەبىدىن ھۈجەيرىلەرنىڭ كۆرۈش دائىرىسىدىن چىقىپ كېتىشىنىڭ ئالدىنى ئالدى (قوشۇمچە ماتېرىياللاردىكى M2 فىلىمىگە قاراڭ). تېرموفورېز بولسا زەررىچە ياكى مولېكۇلانىڭ تېمپېراتۇرا دەرىجىسىنى بويلاپ يۆتكىلىشى بولۇپ ، ئادەتتە ئىسسىقتىن سوغۇققىچە بولىدۇ ، باكتېرىيەمۇ بۇنىڭ سىرتىدا ئەمەس. بۇ كۆڭۈلدىكىدەك ئۈنۈم SLM ئارقىلىق لازېر نۇرىنى شەكىللەندۈرۈش ۋە تەكشى تېمپېراتۇرا تەقسىملەشنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئارقىلىق مەلۇم رايوندا يوقىتىلىدۇ.
ئەنجۈر ئۈستىدە. 2-رەسىمدە CGM ئارقىلىق ئۆلچەملىك نانو ئېلېمېنتى بىلەن قاپلانغان ئەينەك ئاستى قىسمىنى يىللىق لازېر نۇرى بىلەن نۇرلاندۇرۇش ئارقىلىق ئېرىشكەن تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشى كۆرسىتىلدى (1-رەسىم). لازېر نۇرى بىلەن قاپلانغان پۈتكۈل رايوندا تەكشى تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشى كۆرۈلگەن. بۇ رايون ئەڭ ياخشى ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسى 65 سېلسىيە گرادۇس قىلىپ بېكىتىلدى. بۇ رايوننىڭ سىرتىدا ، تېمپېراتۇرا ئەگرى سىزىقى تەبىئىي ھالدا \ (1 / r \) غا چۈشىدۇ (بۇ يەردە \ (r \) رادىئاتسىيە كوردىناتى).
يىللىق لازېر نۇرى ئارقىلىق بىر قەۋەت ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىنى نۇرلاندۇرۇپ ، ئايلانما رايوندا تەكشى تېمپېراتۇرا ئارخىپىغا ئېرىشىش ئارقىلىق ئېرىشكەن CGM ئۆلچەشنىڭ تېمپېراتۇرا خەرىتىسى. b تېمپېراتۇرا خەرىتىسىنىڭ Isotherm (a). لازېر نۇرىنىڭ شەكلى كۈلرەڭ چېكىتلىك چەمبەر بىلەن ئىپادىلىنىدۇ. تەجرىبە ئىككى قېتىم تەكرارلاندى (قوشۇمچە ماتېرىياللار ، S4 رەسىمگە قاراڭ).
LA-HTM ئارقىلىق باكتېرىيە ھۈجەيرىلىرىنىڭ ھاياتىي كۈچى بىر نەچچە سائەت نازارەت قىلىندى. ئەنجۈر ئۈستىدە. 3 دە 3 سائەت 20 مىنۇتلۇق كىنودىن تارتىلغان تۆت پارچە رەسىمنىڭ ۋاقىت ئارىلىقى كۆرسىتىلدى (كىنو M3 ، قوشۇمچە ئۇچۇرلار). تېمپېراتۇرا ئەڭ ياخشى بولغان لازېر تەرىپىدىن ئېنىقلانغان ئايلانما رايون ئىچىدە باكتېرىيەنىڭ ئاكتىپ ھالدا كۆپىيىپ ، ° C 65 قا يېقىنلاشقانلىقى بايقالغان. بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، تېمپېراتۇرا ° C 50 تىن تۆۋەن بولغاندا 10 سېلسىيە گرادۇس تۆۋەنلىگەندە ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىگەن.
ئوخشىمىغان ۋاقىتتا لازېر قىزىتقاندىن كېيىن ئۆسكەن G. ستېروئېرتوموفىل باكتېرىيەسىنىڭ ئوپتىكىلىق چوڭقۇر سۈرەتلىرى ، (a) t = 0 min, (b) 1 h 10 min, (c) 2 h 20 min, (d) 3 h 20 min, 200 مىنۇتلۇق فىلىمدىن ئېلىندى (قوشۇمچە ماتېرىيالدا تەمىنلەنگەن M3 فىلىم) مۇناسىپ تېمپېراتۇرا خەرىتىسىدە. لازېر ۋاقتىدا ئېچىلىدۇ \ (t = 0 \). كۈچلۈكلۈك سۈرىتىگە Isotherms قوشۇلدى.
ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشى ۋە ئۇنىڭ تېمپېراتۇرىغا تايىنىشچانلىقىنى تېخىمۇ ئېنىقلاش ئۈچۈن ، بىز كىنو M3 ساھەسىدە دەسلەپتە ئايرىۋېتىلگەن باكتېرىيەنىڭ ھەر خىل مۇستەملىكىسىنىڭ بىئولوگىيىلىك كۆپىيىشىنى ئۆلچىدۇق (4-رەسىم). كىچىك ئۈچەي شەكىللەندۈرۈش بىرلىكى (mCFU) شەكىللىنىشنىڭ بېشىدا تاللانغان ئانا باكتېرىيە S6 رەسىمدە كۆرسىتىلدى. قۇرغاق ماسسا ئۆلچەش CGM 48 كامېراسى بىلەن تارتىلغان بولۇپ ، تېمپېراتۇرا تەقسىملەش خەرىتىسىنى سىزىشقا ئىشلىتىلگەن. CGM نىڭ قۇرۇق ئېغىرلىق ۋە تېمپېراتۇرىنى ئۆلچەش ئىقتىدارى LA-HTM نىڭ كۈچلۈكلۈكى. ئويلىغىنىدەك ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا باكتېرىيەنىڭ تېز ئۆسۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقاردى (4a رەسىم). 4b رەسىمدىكى يېرىم دەرەخلىك رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، بارلىق تېمپېراتۇرىنىڭ ئۆسۈشى تېز سۈرئەتتە ئېشىشقا ئەگىشىدۇ ، بۇ يەردە سانلىق مەلۇمات كۆرسەتكۈچ فۇنكسىيەسىنى ئىشلىتىدۇ \ (m = {m} _ {0} {10} ^ {t / \ tau} + {{\ mbox {cst}}} \) ، بۇ يەردە \ (\ tau {{{{{\ rm {log}}}}}}} 2 \) - ئەۋلاد ۋاقتى (ياكى ئىككى ھەسسە) ، \ (g = 1 / \ tau \) - ئېشىش سۈرئىتى (بىرلىك ۋاقتىدىكى بۆلۈش سانى). ئەنجۈر ئۈستىدە. 4c مۇناسىپ ئېشىش سۈرئىتى ۋە ئەۋلاد ۋاقتىنى تېمپېراتۇرىنىڭ رولى سۈپىتىدە كۆرسىتىدۇ. تېز ئۆسۈۋاتقان mCFU لار ئىككى سائەتتىن كېيىن ئۆسۈشنىڭ تويۇنۇشى بىلەن ئىپادىلىنىدۇ ، باكتېرىيە زىچلىقى سەۋەبىدىن مۆلچەرلەنگەن ھەرىكەت (كلاسسىك سۇيۇقلۇق مەدەنىيىتىدىكى تۇراقلىق باسقۇچقا ئوخشايدۇ). ئومۇمىي شەكلى \ (g \ سول (T \ ئوڭ) \) (4c رەسىم) G. stearothermophilus نىڭ مۆلچەردىكى ئىككى باسقۇچلۇق ئەگرى سىزىققا ماس كېلىدۇ ، ئەڭ ياخشى ئۆسۈش نىسبىتى 60-65 ° C ئەتراپىدا. سانلىق مەلۇماتنى كاردىنال مودېل ئارقىلىق ماسلاشتۇرۇڭ (S5 رەسىم) 49 بۇ يەردە \ (\ left ({{G} _ {0} {; \; T}} _ {{\ min}}; {T} _ {{opt}}) ; {T} _ {{\ max}} \ right) \) = (0.70 ± 0.2; 40 ± 4; 65 ± 1.6; 67 ± 3) ° C گەرچە تېمپېراتۇراغا تايىنىش پارامېتىرلىرى قايتا كۆپەيتىلسىمۇ ، ئەمما ئەڭ يۇقىرى ئېشىش سۈرئىتى \ ({G} _ {0} \) بىر قېتىملىق سىناقتىن يەنە بىر سىناقتا ئوخشىماسلىقى مۇمكىن (S7-S9 ۋە M4 رەسىملىرىگە قاراڭ). ئومۇمىيۈزلۈك بولۇشى كېرەك بولغان تېمپېراتۇرا ماس كېلىدىغان پارامېتىرلارغا سېلىشتۇرغاندا ، ئەڭ چوڭ ئېشىش سۈرئىتى كۆزىتىلگەن مىكروسكوپ گېئومېتىرىيە ئىچىدىكى ئوتتۇراھالنىڭ خۇسۇسىيىتىگە (ئوزۇقلۇق ماددىلارنىڭ بارلىقى ، ئوكسىگېن قويۇقلۇقى) غا باغلىق.
ھەر خىل تېمپېراتۇرىدا مىكروبلارنىڭ ئۆسۈشى. mCFU: كىچىك تىپتىكى مۇستەملىكە شەكىللەندۈرۈش ئورۇنلىرى. تېمپېراتۇرا تەدرىجىي ئۆسۈۋاتقان يەككە باكتېرىيەنىڭ سىن ماتېرىيالىدىن ئېرىشكەن سانلىق مەلۇمات (M3 كىنو). b (a) بىلەن ئوخشاش ، يېرىم لوگارىزىم ئۆلچىمى. c ئېشىش سۈرئىتى \ (\ tau \) ۋە ئەۋلاد ۋاقتى \ (g \) سىزىقلىق چېكىنىش (b) دىن ھېسابلىنىدۇ. توغرىسىغا خاتالىق بالدىقى: تېمپېراتۇرا دائىرىسى mCFU لار ئۆسۈش جەريانىدا كۆرۈش دائىرىسىگە كېڭەيدى. ۋېرتىكال خاتالىق بالدىقى: سىزىقلىق چېكىنىش ئۆلچىمىدىكى خاتالىق.
نورمال ئۆسۈپ يېتىلىشتىن باشقا ، بەزى باكتېرىيە بەزىدە لازېر قىزىتىش جەريانىدا كۆزگە چېلىقىدۇ ، بۇ بايراقدار باكتېرىيە ئۈچۈن مۆلچەرلەنگەن ھەرىكەت. قوشۇمچە ئۇچۇردىكى M5 فىلىمىدە بۇ خىل سۇ ئۈزۈش پائالىيەتلىرى كۆرسىتىلدى. بۇ سىناقتا ، 1d ، e ۋە S3 رەسىملەردە كۆرسىتىلگەندەك ، بىرلىككە كەلگەن لازېر رادىئاتسىيەسى تېمپېراتۇرا دەرىجىسىنى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن. 5-رەسىمدە M5 كىنوسىدىن تاللانغان ئىككى رەسىم تەرتىپى كۆرسىتىلدى ، بىر باكتېرىيە يۆنىلىشلىك ھەرىكەتنى كۆرسىتىدۇ ، باشقا بارلىق باكتېرىيە ھەرىكەتسىز ھالەتتە تۇرىدۇ.
ئىككى ۋاقىت رامكىسى (a) ۋە (b) چېكىت چەمبىرىكىگە بەلگە قويۇلغان ئوخشىمىغان ئىككى خىل باكتېرىيەنىڭ سۇ ئۈزۈشىنى كۆرسىتىدۇ. بۇ رەسىملەر M5 فىلىمىدىن ئېلىنغان (قوشۇمچە ماتېرىيال سۈپىتىدە تەمىنلەنگەن).
G. stearothermophilus غا كەلسەك ، باكتېرىيەنىڭ ئاكتىپ ھەرىكىتى (5-رەسىم) لازېر نۇرى ئېچىلغاندىن بىر نەچچە سېكۇنت كېيىن باشلانغان. بۇ كۆزىتىش مورا قاتارلىقلار تەرىپىدىن كۆزىتىلگەندەك ، بۇ تېرموفىللىق مىكرو ئورگانىزىمنىڭ تېمپېراتۇرىنىڭ ئۆرلىشىگە بولغان ۋاقىتلىق ئىنكاسىنى تەكىتلەيدۇ. 24. LA-HTM ئارقىلىق باكتېرىيەنىڭ ھەرىكەتچانلىقى ، ھەتتا تېرموتاكسىس تېمىسىنى تېخىمۇ ئىلگىرىلىگەن ھالدا تەتقىق قىلىشقا بولىدۇ.
مىكروبلىق سۇ ئۈزۈشنى باشقا تۈردىكى فىزىكىلىق ھەرىكەتلەر بىلەن ئارىلاشتۇرۇۋېتىشكە بولمايدۇ ، يەنى (i) ئېنىق يۆنىلىشسىز قالايمىقان ھەرىكەتتەك كۆرۈنىدىغان بروۋىن ھەرىكىتى ، (2) ئۇلىنىش 50 ۋە تېرموفورېس 43 ، تېمپېراتۇرا بويىدىكى دائىملىق ھەرىكەتتىن تەركىب تاپىدۇ. gradient.
G. stearothermophilus مۇداپىئەلىنىش سۈپىتىدە ناچار مۇھىت شارائىتىغا يولۇققاندا يۇقىرى چىداملىق سپورا (سپورا شەكىللىنىش) ھاسىل قىلىش ئىقتىدارى بىلەن داڭلىق. مۇھىت شارائىتى يەنە پايدىلىق بولغاندا ، سپورا بىخلىنىپ ، ھاياتلىق ھۈجەيرىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ ۋە ئۆسۈشنى ئەسلىگە كەلتۈرىدۇ. گەرچە بۇ خىل ئۇرۇقلىنىش / بىخلىنىش جەريانى ھەممىگە ئايان بولسىمۇ ، ئەمما ئۇ ئەزەلدىن كۆرۈلۈپ باقمىغان. LA-HTM نى ئىشلىتىپ ، بۇ يەردە G. stearothermophilus دىكى بىخلىنىش ھادىسىلىرىنى تۇنجى كۆزىتىشنى دوكلات قىلىمىز.
ئەنجۈر ئۈستىدە. 6a ئوپتىكىلىق چوڭقۇرلۇق (OT) نىڭ 13 سپورادىن تەركىب تاپقان CGM توپلىمى ئارقىلىق ئېرىشكەن سۈرەتلەرنى كۆرسىتىدۇ. پۈتۈن يىغىش ۋاقتى ئۈچۈن (15 h 6 مىنۇت ، \ (t = 0 \) - لازېرلىق ئىسسىنىشنىڭ باشلىنىشى) ، 13 سپورانىڭ 4 ى بىخلىنىپ ، ئارقا-ئارقىدىن ۋاقىت نۇقتىلىرىدا \ (t = 2 \) h, \ (3 \ ) h \ (10 ​​\) ', \ (9 \) h \ (40 \)' ۋە \ (11 \) h \ (30 \) '. گەرچە بۇ ۋەقەلەرنىڭ پەقەت 6-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن بولسىمۇ ، ئەمما قوشۇمچە ماتېرىيالدا M6 فىلىمىدە 4 بىخلىنىش ھادىسىسىنى كۆرگىلى بولىدۇ. قىزىقارلىق يېرى ، بىخلىنىش تاسادىپىي كۆرۈنىدۇ: مۇھىت شارائىتىدا ئوخشاش ئۆزگىرىش بولسىمۇ ، بارلىق سپورالار بىخلانمايدۇ ۋە بىرلا ۋاقىتتا بىخلانمايدۇ.
8 OT تەسۋىرى (مايغا چۆمۈلۈش ، 60x ، 1.25 NA ئوبيېكتى) ۋە (b) G. stearothermophilus توپلىمىنىڭ بىئولوگىيىلىك ئۆزگىرىشىدىن تەركىب تاپقان ۋاقىت ھالقىسى. c (b) يېرىم خاتىرە ئۆلچىمىدە سىزىلغان بولۇپ ، ئېشىش سۈرئىتىنىڭ تۈزلىكىنى (سىزىقلىق سىزىق) گەۋدىلەندۈرىدۇ.
ئەنجۈر ئۈستىدە. 6b, c سانلىق مەلۇمات توپلاشنىڭ پۈتكۈل جەريانىدىكى ۋاقىت فۇنكسىيەسى سۈپىتىدە كۆرۈنۈش ساھەسىدىكى ھۈجەيرە توپىنىڭ بىيوماسساسىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. ئەنجۈردىكى \ (t = 5 \) h دە كۆزىتىلگەن قۇرۇق ماسسانىڭ تېز بۇزۇلۇشى. 6b ، c ، بەزى ھۈجەيرىلەرنىڭ كۆرۈنۈش مەيدانىدىن چىقىشى سەۋەبىدىن. بۇ تۆت ھادىسىنىڭ ئېشىش سۈرئىتى \ (0.77 \ pm 0.1 \) h-1. بۇ قىممەت 3-ۋە 3-رەسىملەر بىلەن مۇناسىۋەتلىك ئۆسۈش سۈرئىتىدىن يۇقىرى بولۇپ ، ھۈجەيرىلەر نورمال ئۆسىدۇ. سپوروفېروفىلوسنىڭ سپورادىن ئۆسۈش نىسبىتىنىڭ ئېشىشىنىڭ سەۋەبى ئېنىق ئەمەس ، ئەمما بۇ ئۆلچەشلەر LA-HTM نىڭ قىزىقىشىنى گەۋدىلەندۈرۈپ ، يەككە ھۈجەيرە سەۋىيىسىدە (ياكى يەككە mCFU سەۋىيىسىدە) ئىشلەپ ، ھۈجەيرە ھاياتىنىڭ ھەرىكەتچانلىقى توغرىسىدا تېخىمۇ كۆپ بىلىمگە ئېرىشىدۇ. .
LA-HTM نىڭ كۆپ خىللىقى ۋە ئۇنىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىپادىسىنى تېخىمۇ نامايان قىلىش ئۈچۈن ، بىز ئەڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرا ° C 801 بولغان يۇقىرى قان بېسىملىق كىسلاتالىق ئارخېيە سۇلفولوبۇس شىباتانىڭ ئۆسۈشىنى تەكشۈردۇق. G. stearothermophilus غا سېلىشتۇرغاندا ، بۇ ئارخېئولارنىڭمۇ ئوخشىمايدىغان مورفولوگىيىسى بار ، ئۇ ئۇزۇن تاياق (باكتېرىيە) ئەمەس ، بەلكى 1 مىكرو شار (كوكچى) غا ئوخشايدۇ.
7a رەسىم CGM ئارقىلىق ئېرىشكەن S. shibatae mCFU نىڭ تەرتىپلىك ئوپتىكىلىق چوڭقۇرلۇق تەسۋىرىدىن تەركىب تاپقان (قوشۇمچە ماتېرىياللاردىكى M7 ئىقتىدار فىلىمىگە قاراڭ). بۇ MCFU ئەڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرا ° C 80 تىن تۆۋەن ، ئەمما ئاكتىپ ئۆسۈش ئۈچۈن تېمپېراتۇرا دائىرىسىدە ° C 73 ئەتراپىدا ئۆسىدۇ. بىز بىر نەچچە سائەتتىن كېيىن mCFU لارنى ئارخېيەنىڭ مىكرو ئۈزۈكىگە ئوخشايدىغان كۆپ خىل يېرىلىش ھادىسىلىرىنى كۆردۇق. بۇ OT رەسىملىرىدىن mCFU بىيوماسسا ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ئۆلچەم قىلىنغان ۋە 7b رەسىمدە كۆرسىتىلگەن. قىزىقارلىق يېرى ، S. shibatae mCFUs G. stearothermophilus mCFUs بىلەن كۆرۈلىدىغان ئۇچقاندەك ئۆسۈشنى ئەمەس ، بەلكى تۈز سىزىقلىق ئۆسۈشنى كۆرسەتتى. ھۈجەيرىلەرنىڭ ئېشىش سۈرئىتىنىڭ ماھىيىتى ھەققىدە ئۇزۇندىن بۇيان مۇنازىرە ئېلىپ بېرىلىۋاتىدۇ: بەزى تەتقىقاتلاردا مىكروبلارنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى (ئۇچقاندەك ئۆسۈشى) گە ماس كېلىدىغان ئېشىش سۈرئىتى دوكلات قىلىنغان بولسا ، يەنە بەزىلىرى تۇراقلىق سۈرئەت (سىزىقلىق ياكى قوش يۆنىلىشلىك ئۆسۈش) نى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. Tzur et.53 چۈشەندۈرگەندەك ، كۆرسەتكۈچ ۋە (bi) سىزىقلىق ئۆسۈشنى پەرقلەندۈرۈش بىئولوگىيىلىك ئۆلچەشتە <6% ئېنىقلىق تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ كۆپىنچە QPM تېخنىكىلىرىغا يەتمەيدۇ ، ھەتتا ئارىلىق ئارىلىقىغىمۇ چېتىلىدۇ. Tzur et.53 چۈشەندۈرگەندەك ، كۆرسەتكۈچ ۋە (bi) سىزىقلىق ئۆسۈشنى پەرقلەندۈرۈش بىئولوگىيىلىك ئۆلچەشتە <6% ئېنىقلىق تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ كۆپىنچە QPM تېخنىكىلىرىغا يەتمەيدۇ ، ھەتتا ئارىلىق ئارىلىقىغىمۇ چېتىلىدۇ. كاك ояяснили Цур и др.53, различение зонон чинного и (بىل) زىگوگو روستا ترېبует точности <% 6 Zur et al.53 چۈشەندۈرگەندەك ، كۆرسەتكۈچ ۋە (bi) سىزىقلىق ئۆسۈشنى پەرقلەندۈرۈش بىيوماسسا ئۆلچەشتە <6% توغرىلىق تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ كۆپىنچە QPM ئۇسۇللىرىغىمۇ يەتمەيدۇ ، ھەتتا ئارىلىق ئارىلىقى ئارقىلىقمۇ.زۇر قاتارلىقلار چۈشەندۈرگەندەك. 53 ، كۆرسەتكۈچ ۋە (bi) سىزىقلىق ئۆسۈشنى پەرقلەندۈرۈش بىيوماسسا ئۆلچەشتە% 6 كىمۇ يەتمەيدىغان ئېنىقلىقنى تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ گەرچە QPM ئۇسۇللىرىنىڭ كۆپىنچىسىگە يەتمەيدۇ ، ھەتتا ئارىلىق ئارىلىقى ئىشلىتىلگەندىمۇ. CGM بىيوماسسا ئۆلچەشتە تارماق pg ئېنىقلىقى بىلەن بۇ توغرىلىقنى ئەمەلگە ئاشۇردى.
6 OT رەسىم (مايغا چۆمۈلۈش ، 60x ، NA ئوبيېكتى 1.25) ۋە (b) مىكرو CFU بىئولوگىيىلىك تەدرىجىي تەرەققىيات CGM بىلەن ئۆلچەنگەن ۋاقىت ھالقىسى. تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇرغا ئېرىشىش ئۈچۈن M7 فىلىمىنى كۆرۈڭ.
S. shibatae نىڭ مۇكەممەل سىزىقلىق ئۆسۈشى ئويلىمىغان يەردىن بولۇپ ، تېخى خەۋەر قىلىنمىدى. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇچقاندەك تەرەققىي قىلىش مۆلچەرلەنمەكتە ، چۈنكى ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ، چوقۇم 2 ، 4 ، 8 ، 16… ھۈجەيرىلەرنىڭ كۆپ بۆلۈنۈشى يۈز بېرىشى كېرەك. بىز پەرەز قىلىپ ، ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشى ئاستىلاپ ، ھۈجەيرىلەرنىڭ زىچلىقى بەك يۇقىرى بولغاندا ئاخىرىدا ئۇيقۇ ھالىتىگە يەتكەنگە ئوخشاش ، سىزىقلىق ئۆسۈش ھۈجەيرىلەرنىڭ قويۇقلۇقى سەۋەبىدىن ھۈجەيرىلەرنىڭ توسۇلۇشىدىن بولۇشى مۇمكىن دەپ پەرەز قىلدۇق.
بىز تۆۋەندە تۆۋەندىكى بەش قىزىق نۇقتىنى مۇزاكىرە قىلىش ئارقىلىق خۇلاسە چىقىرىمىز: ئىسسىقلىق مىقدارىنى ئازايتىش ، ئىسسىقلىق ئېنېرگىيىسىنىڭ تۆۋەنلىشى ، ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىگە بولغان قىزىقىش ، مىقدار باسقۇچى مىكروسكوپقا قىزىقىش ۋە LA-HTM ئىشلىتىشكە بولىدىغان تېمپېراتۇرا دائىرىسى.
قارشىلىق بىلەن ئىسسىنىشقا سېلىشتۇرغاندا ، HTM تەرەققىياتىغا ئىشلىتىلىدىغان لازېرلىق ئىسسىتىش بىر قانچە ئەۋزەللىك بىلەن تەمىنلەيدۇ ، بۇنى بىز بۇ تەتقىقاتتا تەسۋىرلەپ ئۆتىمىز. بولۇپمۇ مىكروسكوپنى كۆرۈش ساھەسىدىكى سۇيۇق مېدىيادا ئىسسىقلىق مىقدارى بىر قانچە (10 مىللىمېتىر) 3 توم ئىچىدە ساقلىنىدۇ. بۇنداق بولغاندا ، پەقەت كۆزىتىلگەن مىكروبلارلا ئاكتىپ بولىدۇ ، باشقا باكتېرىيەلەر ئۇيقۇسىز بولۇپ ، ئەۋرىشكىنى يەنىمۇ تەتقىق قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ - ھەر قېتىم يېڭى تېمپېراتۇرىنى تەكشۈرگەندە ئەۋرىشكىنى ئۆزگەرتىشنىڭ ھاجىتى يوق. ئۇنىڭدىن باشقا ، مىكروسكوپ بىلەن ئىسسىتىش كەڭ دائىرىدىكى تېمپېراتۇرىنى بىۋاسىتە تەكشۈرەلەيدۇ: 4c رەسىم 3 سائەتلىك كىنو (كىنو M3) دىن ئېلىنغان ، بۇ ئادەتتە بىر نەچچە ئەۋرىشكە تەييارلاش ۋە تەكشۈرۈشنى تەلەپ قىلىدۇ - تەتقىق قىلىنىۋاتقان ئەۋرىشكىلەرنىڭ ھەر بىرى. y بولسا سىناقتىكى كۈن سانىغا ۋەكىللىك قىلىدىغان تېمپېراتۇرا. قىزىتىلغان ئاۋازنى ئازايتىش يەنە مىكروسكوپنىڭ ئەتراپىدىكى بارلىق ئوپتىكىلىق زاپچاسلارنى ، بولۇپمۇ ئوبيېكتىپ لىنزا ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا ساقلايدۇ ، بۇ جەمئىيەت ھازىرغىچە دۇچ كەلگەن ئاساسلىق مەسىلە. LA-HTM نى مايغا چۆمۈلدۈرۈش لىنزىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ھەر قانداق لىنزا بىلەن ئىشلىتىشكە بولىدۇ ، ھەتتا كۆرۈش دائىرىسىدىكى پەۋقۇلئاددە تېمپېراتۇرا بولسىمۇ ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا تۇرىدۇ. بىز بۇ تەتقىقاتتا دوكلات قىلغان لازېرلىق ئىسسىنىش ئۇسۇلىنىڭ ئاساسلىق چەكلىمىسى شۇكى ، چاپلاشمىغان ياكى لەيلىمەيدىغان ھۈجەيرىلەر كۆرۈش دائىرىسىدىن يىراق بولۇشى ۋە تەتقىق قىلىش تەس بولۇشى مۇمكىن. بىر ھەل قىلىش چارىسى تۆۋەن چوڭايتىش لىنزىسى ئىشلىتىپ ، نەچچە يۈز مىكروندىن ئېشىپ كەتكەن تېخىمۇ چوڭ تېمپېراتۇرىنىڭ ئۆرلىشىنى قولغا كەلتۈرەلەيدۇ. بۇ ئېھتىيات بوشلۇقنىڭ ئېنىقلىق دەرىجىسىنىڭ تۆۋەنلىشى بىلەن بىللە بولىدۇ ، ئەمما نىشان مىكرو ئورگانىزملارنىڭ ھەرىكىتىنى تەتقىق قىلىش بولسا ، بوشلۇقنىڭ يۇقىرى ئېنىقلىق دەرىجىسى تەلەپ قىلىنمايدۇ.
سىستېمىنى قىزىتىش (ۋە سوۋۇتۇش) ۋاقىت ئۆلچىمى \ ({{{{{\ rm {\ tau}}}}}}}} _ {{{\ mbox {D}}}} \) ئۇنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىگە باغلىق ، بۇ قانۇنغا ئاساسەن \ ({{{{ (L \) ئىسسىقلىق مەنبەسىنىڭ ئالاھىدىلىكى (تەتقىقاتىمىزدىكى لازېر نۇرىنىڭ دىئامېتىرى \ (L \ تەخمىنەن 100 \) μ mm) ، \ (D \) مۇھىتنىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىشچانلىقى (بىزنىڭ ئوتتۇرىچە سەۋىيىمىز قېپى ، ئەينەك ۋە سۇنىڭ دىففۇزىيە نىسبىتى \ (D \ تەخمىنەن 2 \ ھەسسە {10} ^ {- 7} \) m2 / s) شۇڭلاشقا ، بۇ تەتقىقاتتا ، 50 ms لىك تەرتىپنىڭ ۋاقىت ئىنكاسى ، يەنى تېزلىكتە تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىنى مۆلچەرلىگىلى بولىدۇ.
بىزنىڭ ئوتتۇرىغا قويغان ئۇسۇلىمىز ھەرقانداق نۇرنى سۈمۈرەلەيدىغان تارماق بالا (مەسىلەن ، ITO سىر بىلەن سودا ئەۋرىشكىسى) گە ماس كېلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئالتۇن نانو بۆلەكلىرى ئىنفرا قىزىل نۇر ۋە كۆرۈنەرلىك سۈمۈرۈلۈش دائىرىسىدە تۆۋەن سۈمۈرۈلۈشنى تەمىنلىيەلەيدۇ ، كېيىنكى ئالاھىدىلىكلىرى كۆرۈنەرلىك دائىرىدە ئوپتىكىلىق كۆزىتىشكە قىزىقىدۇ ، بولۇپمۇ فلۇئورېسسېنسىيە ئىشلەتكەندە. ئۇنىڭدىن باشقا ، ئالتۇن بىئولوگىيىلىك ماسلىشىشچان ، خىمىيىلىك ئىنېرتسىيىلىك ، ئوپتىكىلىق زىچلىقنى 530 nm دىن ئىنفىرا قىزىل نۇرغا يېقىنلاشتۇرغىلى بولىدۇ ، ئەۋرىشكە تەييارلاش ئاددىي ۋە تېجەشلىك 29.
تەتۈر سۈرتۈش دولقۇنى مىكروسكوپى (CGM) مىكروسكوپتا تېمپېراتۇرا خەرىتىسىنى سىزىپلا قالماي ، يەنە بىئولوگىيىلىك ئۆلچەشنى نازارەت قىلىپ ، LA-HTM بىلەن بىرلەشتۈرۈپ ئالاھىدە پايدىلىق (ئەگەر زۆرۈر بولمىسا). ئۆتكەن ئون يىلدا ، باشقا تېمپېراتۇرا مىكروسكوپ تېخنىكىسى تەرەققىي قىلدۇرۇلدى ، بولۇپمۇ بىيو تەسۋىر ھاسىل قىلىش ساھەسىدە ، كۆپىنچىسى تېمپېراتۇراغا سەزگۈر فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ ئۇسۇللار تەنقىدلەندى ۋە بەزى دوكلاتلار ھۈجەيرىلەر ئىچىدىكى ئەمەلىيەتكە ماس كەلمەيدىغان تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىنى ئۆلچەپ چىقتى ، بۇ بەلكىم فلۇئورېسسېنسىيەنىڭ تېمپېراتۇرادىن باشقا نۇرغۇن ئامىللارغا باغلىق بولۇشى مۇمكىن. ئۇنىڭدىن باشقا ، كۆپىنچە فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تۇراقسىز. شۇڭلاشقا ، QPM ۋە بولۇپمۇ CGM ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ ئارقىلىق يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ھاياتنى تەتقىق قىلىدىغان كۆڭۈلدىكىدەك تېمپېراتۇرا مىكروسكوپ تېخنىكىسىنى كۆرسىتىدۇ.
80 سېلسىيە گرادۇستا ئەڭ ياخشى ياشايدىغان S. shibatae نىڭ تەتقىقاتىدا كۆرسىتىلىشىچە ، LA-HTM ئاددىي تېرموفىلنىلا ئەمەس ، يۇقىرى قان بېسىمنى تەتقىق قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ. پىرىنسىپ جەھەتتىن ئېيتقاندا ، LA-HTM ئارقىلىق ئېرىشكىلى بولىدىغان تېمپېراتۇرا دائىرىسىنىڭ چېكى يوق ، ھەتتا 100 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى تېمپېراتۇرامۇ قايناتماي ئاتموسفېرا بېسىمىدا يېتىپ بارالايدۇ ، بىزنىڭ گۇرۇپپىمىز 38-نومۇرلۇق ئاتموسفېرادىكى سۇ ئىسسىقلىق خىمىيىلىك قوللىنىشتا كۆرسەتكەن. بېسىم A. لازېر ئوخشاش ئۇسۇلدا 40 خىل ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىنى قىزىتىشقا ئىشلىتىلىدۇ. شۇڭا ، LA-HTM ئۆلچەملىك شارائىتتا (يەنى مۇھىت بېسىمى ئاستىدا) ئۆلچەملىك يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ بىلەن مىسلى كۆرۈلمىگەن يۇقىرى قان بېسىمنى كۆزىتىشتە ئىشلىتىلىدۇ.
بارلىق سىناقلار كوخلېرنى يورۇتۇش (LED ، M625L3 ، Thorlabs ، 700 mW) ئۆزلۈكىدىن ياسالغان مىكروسكوپ ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى ، قولدا xy ھەرىكىتى بار ئەۋرىشكە ئىگىسى ، مەقسىتى (ئولىمپىك ، 60x ، 0.7 NA ، ھاۋا ، LUCPlanFLN60X ياكى 60x ، 1.25 NA ، ماي . 5-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن سانلىق مەلۇماتلار (باكتېرىيە ئۈزۈش). ئىككى قۇتۇپلۇق نۇر بۆلگۈچ 749 nm BrightLine گىرۋىكى (Semrock, FF749-SDi01). كامېرانىڭ ئالدىدىكى سۈزگۈچ 694 قىسقا يول سۈزگۈچ (FF02-694 / SP-25 ، Semrock). تىتان كۆك ياقۇت لازېر (لازېر ۋېردى G10 ، 532 nm ، 10 W -5). 6 ۋە 7) دولقۇن ئۇزۇنلۇقى \ ({{{({\ rm {\ lambda}}}}}} = 800 \) nm قىلىپ تەڭشەلدى ، بۇ ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىنىڭ پلازون رېزونانىس سپېكترىغا ماس كېلىدۇ. بوشلۇقتىكى نۇر تەڭشىگۈچ (1920 × 1152 پىكسېل) Meadowlark Optics دىن سېتىۋېلىندى.
كرېست رېشاتكا دولقۇنى مىكروسكوپى (CGM) ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ تېخنىكىسى بولۇپ ، ئادەتتىكى كامېرا سېنزورى بىلەن بىر مىللىمېتىر ئارىلىقتا ئىككى ئۆلچەملىك دىففراكسىيە تارتقۇچ (كرېست رېشاتكىسى دەپمۇ ئاتىلىدۇ) نى بىرلەشتۈرۈشنى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ تېخنىكىسى. بىز بۇ تەتقىقاتتا قوللانغان CGM نىڭ ئەڭ كۆپ ئۇچرايدىغان مىسالى تۆت دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى يۆتكىلىشچان يۆتكىلىشچان ئارىلىق (QLSI) دەپ ئاتىلىدۇ ، بۇ يەردە گىرەلەشتۈرۈش Primot قاتارلىقلار تەرىپىدىن ئوتتۇرىغا قويۇلغان ۋە پاتېنت ھوقۇقىغا ئېرىشكەن كۈچلۈكلۈك / باسقۇچلۇق تەكشۈرۈش تاختىسى ئەندىزىسىدىن تەركىب تاپقان. 200034-يىلى. CGM كامېراسى مىكروسكوپتا ئىشلىتىلگەندە ، نانومېتىرنىڭ تەرتىپىگە قارىتا سەزگۈرلۈك بىلەن ئوپتىكىلىق چوڭقۇرلۇق (OT) دەپمۇ ئاتىلىدىغان تەسۋىرلەنگەن جىسىمنىڭ ئوپتىكىلىق يول پەرقىنى كۆرسىتەلەيدۇ. ھەر قانداق CGM ئۆلچەشتە ، ئوپتىكىلىق زاپچاس ياكى لىمدىكى كەمتۈكلۈكلەرنى تۈگىتىش ئۈچۈن ، چوقۇم كېيىنكى رەسىملەردىن دەسلەپكى پايدىلىنىش OT سۈرىتىنى ئېلىش ۋە ئېلىش كېرەك.
تېمپېراتۇرا مىكروسكوپى پايدىلىنىشتا تەسۋىرلەنگەندەك CGM كامېراسى ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى. 32. قىسقىسى ، سۇيۇقلۇقنى قىزىتىش ئۇنىڭ سۇندۇرۇش كۆرسەتكۈچىنى ئۆزگەرتىپ ، ئىسسىقلىق لىنزىسى ئېففېكتىنى پەيدا قىلىپ ، ھادىسىنى يورۇتۇپ بېرىدۇ. بۇ دولقۇننىڭ بۇرمىلىنىشى CGM تەرىپىدىن ئۆلچەنگەن ۋە يېشىش ئالگورىزىم ئارقىلىق پىششىقلاپ ئىشلىنىپ ، سۇيۇقلۇقتا ئۈچ ئۆلچەملىك تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىدۇ. ئەگەر ئالتۇن نانو ئەۋرىشكىسى ئەۋرىشكە بويىچە تەكشى تەقسىملەنسە ، باكتېرىيە يوق رايونلاردا تېمپېراتۇرا خەرىتىسىنى سىزىپ ، تېخىمۇ ياخشى رەسىم ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ ، بۇ بىز بەزىدە قىلىدىغان ئىش. پايدىلىنىش CGM رەسىمى قىزىتماي (لازېر ئېتىلىپ) سېتىۋېلىندى ، كېيىن لازېر بىلەن رەسىمدىكى ئوخشاش ئورۇنغا تارتىلدى.
قۇرغاق ماسسا ئۆلچەش تېمپېراتۇرا تەسۋىرىگە ئىشلىتىلىدىغان CGM كامېراسى ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ. CGM پايدىلىنىش رەسىملىرى ئاشكارلانغان ۋاقىتتا ئەۋرىشكىنى تېز سۈرئەتتە x ۋە y دا يۆتكەش ئارقىلىق باكتېرىيە بارلىقى سەۋەبىدىن OT دىكى ھەر خىل نورمالسىزلىقنى ئوتتۇرىچە ۋاسىتە قىلغان. باكتېرىيەنىڭ OT تەسۋىرىدىن ، ئۇلارنىڭ بىئولوگىيىلىك ماددىلىرى رېفتا تەسۋىرلەنگەن تەرتىپ بويىچە Matlab نىڭ ئۆزى ياسىغان بۆلەك ھېسابلاش ئالگورىزىم (تاللانغان «رەقەملىك كود» دېگەن بۆلەككە قاراڭ) دىن پايدىلىنىپ تاللانغان رايونلاردىكى رەسىملەر ئانسامبىلىدىن پايدىلىنىپ ئېرىشىلگەن. 48. قىسقىسى ، بىز مۇناسىۋەتنى ئىشلىتىمىز \ (m = {\ alpha} ^ {- 1} \ iint {{\ mbox {OT}}} \ left (x, y \ right) {{\ mbox {d}} } x {{\ mbox {d}}} y \) ، بۇ يەردە \ ({{\ mbox {OT}}} \ left (x, y \ right) \) ئوپتىكىلىق چوڭقۇرلۇقتىكى رەسىم ، \ (m \) بولسا قۇرۇق ئېغىرلىق ۋە \ ({{{{{\ rm {\ alpha}}}}}} \) تۇراقلىق. \
دىئامېتىرى 25 مىللىمېتىر ، قېلىنلىقى 150 µm كېلىدىغان ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى بىلەن قاپلانغان قاپقاق سىيرىلما ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى ئۈستى تەرىپىدىكى AttofluorTM ھۇجرىسىغا (تېرموفىشېر) قويۇلدى. Geobacillus stearothermophilus ھەر كۈنى تەجرىبە قىلىشتىن بۇرۇن LB ئوتتۇرسىدا (200 rpm ، 60 ° C) بىر كېچىدىلا ئالدىن سىناق قىلىنغان. ئوپتىكىلىق زىچلىقى (OD) 0.3 دىن 0.5 گىچە بولغان G. stearothermophilus نىڭ ئاسما ئوكۇلىنىڭ 5 µl تامچىسى ئالتۇن نانو ئېلېمېنتى بىلەن قاپلانغان تامغا قويۇلدى. ئاندىن ، دىئامېتىرى 18 مىللىمېتىر كېلىدىغان يۇمىلاق يۇمىلاق يۇمىلاق تام تامغا تاشلاندى ، ئوخشاش ئوپتىكىلىق زىچلىقى بار 5 مىللىمېتىر باكتېرىيە ئاسما تۆشۈكنىڭ مەركىزىگە قايتا-قايتا قوللىنىلدى. قاپاق ئۈستىدىكى قۇدۇقلار رېفتا تەسۋىرلەنگەن تەرتىپ بويىچە تەييارلانغان. 45 (تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇرغا ئېرىشىش ئۈچۈن قوشۇمچە ئۇچۇرلارنى كۆرۈڭ). ئاندىن قاپاققا 1 مىللىلېتىر LB ۋاسىتە قوشۇپ ، سۇيۇقلۇق قەۋىتىنىڭ قۇرۇپ كېتىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. ئەڭ ئاخىرقى قاپقاق Attofluor ™ كامېرنىڭ يېپىق قاپاق ئۈستىگە قويۇلۇپ ، يوشۇرۇن ھالەتتە ۋاسىتەنىڭ پارلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. بىخلىنىش تەجرىبىسى ئۈچۈن ، بىز سپورا ئىشلەتتۇق ، ئادەتتىكى سىناقلاردىن كېيىن ، بەزىدە ئۈستۈنكى ياپقۇچنى ياپتۇق. سۇلفولوبۇس شىباتاغا ئېرىشىش ئۈچۈن مۇشۇنىڭغا ئوخشاش ئۇسۇل قوللىنىلدى. Thiobacillus serrata نىڭ دەسلەپكى تېرىقچىلىقى ئۈچ كۈن (200 rpm ، 75 ° C) ئوتتۇرا 182 (DSMZ) دا ئېلىپ بېرىلدى.
ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىنىڭ ئەۋرىشكىسىنى مىكرو ئېلېمېنتلىق كۆپ قۇتۇپلۇق تاش مەتبەئە تەييارلىغان. بۇ جەريان Chap دا تەپسىلىي بايان قىلىنغان. 60. قىسقىچە قىلىپ ئېيتقاندا ، ئالتۇن ئىئوننى ئۆز ئىچىگە ئالغان مىكېللار تولوئېندا كۆپ قۇتۇپلۇق HAUCl4 بىلەن ئارىلاشتۇرۇلدى. ئاندىن تازىلانغان قاپاقلار ئېرىتمىگە چۆمۈلۈپ ، ئۇلترا بىنەپشە نۇر ئارقىلىق داۋالاش ئارقىلىق كېمەيتكۈچىنىڭ ئالدىدا ئالتۇن ئۇرۇقىغا ئېرىشتى. ئاخىرىدا ، ئالتۇن ئۇرۇقى KAuCl4 ۋە ئېتانولامىننىڭ سۇ ئېرىتمىسى بىلەن مۇقاۋا بىلەن 16 مىنۇت ئالاقىلىشىش ئارقىلىق ئۆستۈرۈلدى ، نەتىجىدە يېقىن ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق شارسىمان ئالتۇن نانو بۆلەكلىرىنىڭ دەۋرىيلىك ۋە ئىنتايىن تەكشى ئورۇنلاشتۇرۇلۇشى كېلىپ چىقتى.
ئارىلىق پروگراممىلارنى OT رەسىملىرىگە ئايلاندۇرۇش ئۈچۈن ، ئۇلىنىشتا تەپسىلىي بايان قىلىنغاندەك ، ئۆزىمىز ياسىغان ئالگورىزىمنى قوللاندۇق. 33 ۋە تۆۋەندىكى ئاممىۋى ئامباردا Matlab بولىقى سۈپىتىدە ئىشلەتكىلى بولىدۇ: https://github.com/baffou/CGMprocess. بۇ ئورالما خاتىرىلەنگەن ئارىلىق پروگرامما (پايدىلىنىش رەسىملىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ) ۋە كامېرا گۇرۇپپىسىنىڭ ئارىلىقىنى ئاساس قىلىپ كۈچلۈكلۈك ۋە OT رەسىملىرىنى ھېسابلىيالايدۇ.
مەلۇم تېمپېراتۇرا ئارخىپىغا ئېرىشىش ئۈچۈن SLM غا قوللىنىلغان باسقۇچ ئەندىزىسىنى ھېسابلاش ئۈچۈن ، بىز ئىلگىرى ياسالغان ئۆيدە ياسالغان ئالگورىزىم 39،42 نى ئىشلەتتۇق ، تۆۋەندىكى ئاممىۋى ئامباردا بار: https://github.com/baffou/SLM_temperatureShaping. كىرگۈزۈش لازىملىق تېمپېراتۇرا مەيدانى بولۇپ ، ئۇنى رەقەملىك ياكى يەككە شەكىللىك bmp رەسىم ئارقىلىق تەڭشىگىلى بولىدۇ.
ھۈجەيرىلەرنى بۆلۈش ۋە ئۇلارنىڭ قۇرۇق ئېغىرلىقىنى ئۆلچەش ئۈچۈن ، بىز تۆۋەندىكى ئاممىۋى ئامباردا ئېلان قىلىنغان Matlab ئالگورىزىمنى قوللاندۇق: https://github.com/baffou/CGM_magicWandSegmentation. ھەر بىر رەسىمدە ، ئىشلەتكۈچى چوقۇم قىزىقىدىغان باكتېرىيە ياكى mCFU نى چېكىپ ، تاياقنىڭ سەزگۈرلۈكىنى تەڭشەپ ، تاللاشنى جەزملەشتۈرۈشى كېرەك.
تەتقىقات لايىھىسىگە مۇناسىۋەتلىك تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇرلارنى بۇ ماقالىگە باغلانغان تەبىئەت تەتقىقات دوكلاتىنىڭ قىسقىچە مەزمۇنىدىن كۆرۈڭ.
بۇ تەتقىقات نەتىجىسىنى قوللايدىغان سانلىق مەلۇماتلار مۇۋاپىق تەلەپكە ئاساسەن مۇناسىۋەتلىك ئاپتورلاردىن تەمىنلىنىدۇ.
بۇ تەتقىقاتتا ئىشلىتىلگەن ئەسلى كود ئۇسۇللار بۆلىكىدە تەپسىلىي بايان قىلىنغان بولۇپ ، ھەل قىلىش نۇسخىسىنى تۆۋەندىكى ئامبارلاردا https://github.com/baffou/ دىن چۈشۈرگىلى بولىدۇ: SLM_temperatureShaping, CGMprocess ۋە CGM_magicWandSegmentation.
Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight into thermophiles and their wide-spektr applications. Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight into thermophiles and their wide-spektr applications.Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. and Sharma, AK Overview of thermophiles and their wide application. Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK 深入了解嗜热菌及其广谱应用。 Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK.Mehta R., Singhal P., Singh H., Damle D. ۋە Sharma AK تېرموفىل ۋە چوڭقۇر قوللىنىشچان پروگراممىلارنى چوڭقۇر چۈشىنىش.3 بىئوتېخنىكا 6 ، 81 (2016).