ಲೇಸರ್-ಬಿಸಿಯಾದ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಜೀವನ

Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಜೀವನವು ವಿಪರೀತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಸ್ಥಳೀಯ ಪ್ರತಿರೋಧಕ ವಿದ್ಯುತ್ ತಾಪನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹಲವಾರು ಮನೆ-ನಿರ್ಮಿತ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸರಳವಾದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಪರಿಹಾರವಿಲ್ಲ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಬಳಕೆದಾರರ ಪರಿಸರವನ್ನು ಸೌಮ್ಯವಾಗಿರಿಸುವಾಗ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೇಲೆ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ಲೇಸರ್ ತಾಪನದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನಾವು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಮಧ್ಯಮ ಲೇಸರ್ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ತಾಪನವನ್ನು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಲೇಪಿತ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ದ್ರವದ ಸಂವಹನ, ಜೀವಕೋಶದ ಧಾರಣ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಥರ್ಮೋಫೊರೆಟಿಕ್ ಚಲನೆಯ ಸಂಭವನೀಯ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಎರಡು ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ: (i) ಜಿಯೋಬಾಸಿಲಸ್ ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್, ಸುಮಾರು 65 ° C ನಲ್ಲಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಕ್ರಿಯ ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ, ಇದು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯಲು, ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ತಾಪನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಈಜುವುದನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ; (ii) ಥಿಯೋಬಾಸಿಲಸ್ ಎಸ್ಪಿ., ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಆರ್ಕಿಯಾ. 80 ° C ನಲ್ಲಿ. ಆಧುನಿಕ ಮತ್ತು ಕೈಗೆಟುಕುವ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಸರಳ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ವೀಕ್ಷಣೆಗೆ ಈ ಕೆಲಸವು ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವನವು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿಕಸನಗೊಂಡಿದೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ನಮ್ಮ ಮಾನವ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ತೀವ್ರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಕೆಲವು ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು (ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಆರ್ಕಿಯಾ, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು) 45 ° C ನಿಂದ 122 ° C1, 2, 3, 4 ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳು ಆಳವಾದ ಸಮುದ್ರದ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಾರಗಳು, ಬಿಸಿನೀರಿನ ಬುಗ್ಗೆಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತವೆ. ಅಥವಾ ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿದೆ. ಮೊದಲಿಗೆ, ನಾವು ಅವರಿಂದ ಕಲಿಯಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಗಳು 5, 6, ಕಿಣ್ವಗಳು 7, 8 ಮತ್ತು ಪೊರೆಗಳು 9 ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಗಳು ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೇಗೆ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ10. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆ13,14,15,16, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ (ಡೈಹೈಡ್ರೊ, ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ಗಳು, ಮೀಥೇನ್, ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) 17, ಬಯೋಮೈನಿಂಗ್18 ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಸ್ಟೆಬಲ್ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್‌ಗಳಂತಹ ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯಗಳು1,11,12 ಗೆ ಅವು ಆಧಾರವಾಗಿವೆ. 13. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರುವ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ (PCR)19 ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಥರ್ಮಸ್ ಅಕ್ವಾಟಿಕಸ್‌ನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾದ ಕಿಣ್ವವನ್ನು (ಟಾಕ್ ಪಾಲಿಮರೇಸ್) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೊದಲ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಸುಲಭದ ಕೆಲಸವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಜೀವಂತ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದೊಂದಿಗೆ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ತಾಪನ ಕೋಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 40 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. 1990 ರ ದಶಕದಿಂದಲೂ, ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪುಗಳು ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ (HTM) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪರಿಚಯಕ್ಕೆ ತಮ್ಮನ್ನು ಅರ್ಪಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. 1994 ರಲ್ಲಿ ಗ್ಲುಖ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಆಯತಾಕಾರದ ಲೋಮನಾಳಗಳ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಕೋಶದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ತಾಪನ/ತಂಪಾಗಿಸುವ ಕೋಣೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಲಾಗಿದೆ 20 . ಸಾಧನವನ್ನು 2 °C/s ದರದಲ್ಲಿ 100 °C ವರೆಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಲೇಖಕರು ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ Thermotoga maritima21 ನ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. 1999 ರಲ್ಲಿ ಹಾರ್ನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ/ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ವಾಣಿಜ್ಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಬಿಸಿಯಾದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ನಂತರ, 2012 ರಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ HTM ಗಳ ಹುಡುಕಾಟವು ಪುನರಾರಂಭವಾಯಿತು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹಾರ್ನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿದ ವಿರ್ತ್ ಗುಂಪಿನ ಪೇಪರ್‌ಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ. ಹದಿನೈದು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ, ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಆರ್ಕಿಯಾಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಿದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 100 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು23,24. ವೇಗವಾದ ತಾಪವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮೂಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದರು (ನಿಗದಿತ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲು 35 ನಿಮಿಷಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಹಲವಾರು ನಿಮಿಷಗಳು) ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮದಾದ್ಯಂತ 2 ಸೆಂ.ಮೀಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೇಖೀಯ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ತಾಪಮಾನ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧನವನ್ನು (TGFD) ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ದೂರ 24, 25 ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರುಗಳೊಳಗೆ ಅನೇಕ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮುಚ್ಚಿದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದು ಲೈವ್ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವಲ್ಲ. 2012 ರಲ್ಲಿ, ಕುವಾಬರಾ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ (ಸೂಪರ್ ಎಕ್ಸ್ 2; ಸೆಮೆಡಿನ್, ಜಪಾನ್) ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಮನೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಾಡಬಹುದಾದ ಪೈರೆಕ್ಸ್ ಕೋಣೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪಾರದರ್ಶಕ ಹೀಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿತ್ತು (ಮೈಕ್ರೋ ಹೀಟ್ ಪ್ಲೇಟ್, ಕಿಟಾಜಾಟೊ ಕಾರ್ಪೊರೇಷನ್, ಜಪಾನ್) 110 ° C ವರೆಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಮೂಲತಃ ಬಯೋಇಮೇಜಿಂಗ್‌ಗೆ ಉದ್ದೇಶಿಸಿರಲಿಲ್ಲ. ಲೇಖಕರು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಮರ್ಥ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು (ಥರ್ಮೋಸಿಫೊ ಗ್ಲೋಬಿಫಾರ್ಮನ್ಸ್, ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಸಮಯ 24 ನಿಮಿಷಗಳು) 65 ° C ನಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿದರು. 2020 ರಲ್ಲಿ, ಪುಲ್ಶೆನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ವಾಣಿಜ್ಯ ಲೋಹದ ಭಕ್ಷ್ಯಗಳ (AttofluorTM, Thermofisher) ಸಮರ್ಥ ತಾಪನವನ್ನು ಎರಡು ಮನೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ ತಾಪನ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು: ಒಂದು ಮುಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಒಂದು ಹಂತ (PCR ಯಂತ್ರ-ಪ್ರೇರಿತ ಸಂರಚನೆ). ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಏಕರೂಪದ ದ್ರವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಳದ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. O-ರಿಂಗ್ ಬಳಕೆಯು ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಲ್ಫೋಸ್ಕೋಪ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ HTM ಅನ್ನು 75 ° C27 ನಲ್ಲಿ ಸಲ್ಫೋಲೋಬಸ್ ಆಸಿಡೋಕಾಲ್ಡೇರಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಿತಿಯೆಂದರೆ ಗಾಳಿಯ ಉದ್ದೇಶಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ನಿರ್ಬಂಧವಾಗಿದೆ, ಯಾವುದೇ ತೈಲ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯು ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಮತ್ತು > 1-ಮಿಮೀ ದಪ್ಪದ ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಿತಿಯೆಂದರೆ ಗಾಳಿಯ ಉದ್ದೇಶಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ನಿರ್ಬಂಧವಾಗಿದೆ, ಯಾವುದೇ ತೈಲ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯು ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಮತ್ತು > 1-ಮಿಮೀ ದಪ್ಪದ ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. Общепризнанным недостатком всех этих систем было ограничение на использование воздушных объективов, поскольку любое иммерсионное погружение в масло не подходило для такой высокой температуры и для визуализации через прозрачные образцы толщиной > 1 мм. ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ ಗಾಳಿಯ ಉದ್ದೇಶಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ಮಿತಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ತೈಲ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯು ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ ದೃಶ್ಯೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ> 1 ಮಿಮೀ ದಪ್ಪ.ನೀವು米厚的透明样品成像。 ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಿತಿಯೆಂದರೆ ಗಾಳಿ-ಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ಕನ್ನಡಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಮಿತಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು > 1 ಮಿಮೀ ದಪ್ಪವಿರುವ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಯಾವುದೇ ತೈಲ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಾಸ್ಲೋ ನೆಪ್ರಿಗೋಡ್ನೋದಲ್ಲಿ ಪೋಗ್ರುಜೆನಿ ಟ್ಯಾಕಿಹ್ ವೈಸೊಕಿಹ್ ಟೆಂಪೆರಾಟೂರ್ ಮತ್ತು ವಿಝುಯಾಲಿಜೈಸ್ ಚೆರೆಸ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಟ್.1. ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ ಏರ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳ ಸೀಮಿತ ಬಳಕೆಯಾಗಿದೆ, ಯಾವುದೇ ತೈಲ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ ದೃಶ್ಯೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ> 1 ಮಿಮೀ ದಪ್ಪ.ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಲ್ಸ್-ಓರ್ಜಾಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ್ದಾರೆ. 28, ಅವರು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಆಸಕ್ತಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸುತ್ತಲೂ ಶಾಖವನ್ನು ಒದಗಿಸದ ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಕವರ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಒಳಗೆಯೇ, ITO (ಇಂಡಿಯಮ್-ಟಿನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್) ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪಾರದರ್ಶಕ ಪದರದಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾರದರ್ಶಕ ಪದರದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ಮೂಲಕ ಮುಚ್ಚಳವನ್ನು 75 °C ವರೆಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೇಖಕರು ಲೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉದ್ದೇಶಕ್ಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಬೇಕು, ಆದರೆ 65 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬಾರದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಹಾನಿ ಮಾಡಬಾರದು.
ದಕ್ಷ ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಈ ಕೃತಿಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಆಗಾಗ್ಗೆ ಮನೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಉಪಕರಣಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣುಜೀವಿಗಳು ಕೆಲವುಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಗಂಭೀರ ಅನಾನುಕೂಲತೆಯಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳು. ಕಡಿಮೆಯಾದ ತಾಪನ ಪರಿಮಾಣವು HTM ನ ಮೂರು ಅಂತರ್ಗತ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ: ಕಳಪೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್, ಸಿಸ್ಟಮ್ ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಜಡತ್ವ ಮತ್ತು ವಿಪರೀತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಅಂಶಗಳ (ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಆಯಿಲ್, ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಲೆನ್ಸ್... ಅಥವಾ ಬಳಕೆದಾರರ ಕೈಗಳು) ಹಾನಿಕಾರಕ ತಾಪನ. )
ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ ವೀಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ HTM ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇವೆ ಅದು ಪ್ರತಿರೋಧಕ ತಾಪನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ತಲಾಧಾರದ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸೀಮಿತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನಾವು ಸ್ಥಳೀಯ ತಾಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಹಂತದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು (QPM) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ಜಿಯೋಬಾಸಿಲಸ್ ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್, ಸುಮಾರು 65 ° C ನಲ್ಲಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೋಟೈಲ್ ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಸಮಯವನ್ನು (ಸುಮಾರು 20 ನಿಮಿಷಗಳು) ಮತ್ತು ಸಲ್ಫೋಲೋಬಸ್ ಶಿಬಾಟೇ, ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು 80 ° C ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ವಿವರಿಸಲು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರ ಮತ್ತು ಈಜುವುದನ್ನು ತಾಪಮಾನದ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಸರ್ HTM (LA-HTM) ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್‌ನ ದಪ್ಪದಿಂದ ಅಥವಾ ಉದ್ದೇಶದ ಸ್ವಭಾವದಿಂದ (ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ತೈಲ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್) ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಇದು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಲೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಲ್ ಜಡತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಇದು ನಿಧಾನ ತಾಪನದಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿಲ್ಲ (ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ತಾಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸಾಧನದ ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯಶಃ ಕಣ್ಣುಗಳ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 100 mW ವರೆಗೆ) ಇರುವಿಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಹೊಸ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕಾಳಜಿಗಳು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಕನ್ನಡಕಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
LA-HTM ತತ್ವವು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ (Fig. 1a) ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಮಾದರಿಯು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಂತಿರಬೇಕು. ಸಮಂಜಸವಾದ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲು (100 mW ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ), ನಾವು ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (Fig. 1c) ನೊಂದಿಗೆ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಲೇಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾದರಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ಬಯೋಮೆಡಿಸಿನ್, ನ್ಯಾನೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಅಥವಾ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಕೊಯ್ಲು 29,30,31 ರಲ್ಲಿ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಅನ್ವಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುವುದು ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಳೆದ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ನಾವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಹಲವಾರು ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಈ LA-HTM ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ವಿಧಾನದ ಮುಖ್ಯ ತೊಂದರೆಯು ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನವು ಮಾದರಿಯೊಳಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗಾಂತರದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಶಿಯರ್ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೋಮೀಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತಾಪಮಾನ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ತೋರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ಗಳ (ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಬಳಕೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಹಂತದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಸರಳ, ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. 33,34,35,36. ಕ್ರಾಸ್ಡ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (CGM) ಆಧಾರಿತ ಈ ಥರ್ಮಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರದ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಕಳೆದ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಒಂದು ಡಜನ್ ಪೇಪರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ37,38,39,40,41,42,43.
ಸಮಾನಾಂತರ ಲೇಸರ್ ತಾಪನ, ಆಕಾರ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಯೋಜನೆ. b ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಲೇಪಿತವಾದ ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ AttofluorTM ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮಾದರಿ ಜ್ಯಾಮಿತಿ. c ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹತ್ತಿರದಿಂದ ನೋಡಿ (ಸ್ಕೇಲ್ ಮಾಡಲು ಅಲ್ಲ). d ಏಕರೂಪದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಮತ್ತು (ಇ) ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಮಾದರಿ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಅನುಕರಿಸಿದ ನಂತರದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. f ಎಂಬುದು ವಾರ್ಷಿಕ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಆಗಿದ್ದು, (g) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್: 30 µm.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ನಾವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ LA-HTM ಮತ್ತು CGM ನೊಂದಿಗೆ ಸಸ್ತನಿ ಕೋಶಗಳ ತಾಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು 37-42 ° C ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಶಾಖ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಏಕ ಜೀವಂತ ಕೋಶ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕೆ ಈ ತಂತ್ರದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ LA-HTM ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧವಾಗಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಸ್ತನಿ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಮಾಧ್ಯಮದ ಕೆಳಭಾಗವನ್ನು ಹತ್ತಾರು ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು (ಕೆಲವು ಡಿಗ್ರಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ) ​​ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತದೆ ಬಲವಾದ ಲಂಬ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ಗೆ. ದ್ರವದ ಸಂವಹನ 44 ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ದೃಢವಾಗಿ ಲಗತ್ತಿಸದಿದ್ದರೆ, ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ದ್ರವ ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಈ ಸಂವಹನವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ, ಕೆಳಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾದ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಕಪ್‌ನೊಳಗೆ (AttofluorTM, Thermofisher, Fig. 1b,c) ಇರಿಸಲಾದ ಸುಮಾರು 15 µm ದಪ್ಪದ ಎರಡು ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಅಮಾನತುಗಳನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ದ್ರವದ ದಪ್ಪವು ತಾಪನ ಲೇಸರ್ನ ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ ಸಂವಹನವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಅಂತಹ ಸೀಮಿತ ರೇಖಾಗಣಿತದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಏರೋಬಿಕ್ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಉಸಿರುಗಟ್ಟಿಸಬಹುದು (Fig. S2 ನೋಡಿ). ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕೆ (ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ ಇತರ ಪ್ರಮುಖ ಅನಿಲ) ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯವಾದ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಕವರ್ಸ್ಲಿಪ್ ಒಳಗೆ ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಗಾಳಿಯ ಗುಳ್ಳೆಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಮೇಲಿನ ಕವರ್ಸ್ಲಿಪ್ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಕೊರೆಯುವ ಮೂಲಕ (Fig. S1 ನೋಡಿ) 45 ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ನಂತರದ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರಗಳು 1b ಮತ್ತು S1). ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ತಾಪನವು ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ (Fig. 1d) ಅದೇ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲೂ ಸಹ, ತಾಪಮಾನದ ವಿತರಣೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಉಷ್ಣ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ಗಾಸಿಯನ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ (Fig. 1e). ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿರುವಾಗ, ಅಸಮ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳದಿದ್ದರೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಥರ್ಮೋಫೊರೆಟಿಕ್ ಚಲನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು (Fig. S3, S4)39 ನೋಡಿ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಪ್ರದೇಶದೊಳಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮಾದರಿಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿರುವ ಉಂಗುರದ (Fig. 1f) ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನಾವು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ (SLM) ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಉಷ್ಣ ಪ್ರಸರಣದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ (ಚಿತ್ರ 1d) 39, 42, 46. ಮಧ್ಯಮ ಆವಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ಕೆಲವು ದಿನಗಳವರೆಗೆ ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಲೋಹದ ಭಕ್ಷ್ಯದ ಮೇಲೆ (ಚಿತ್ರ 1b) ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಕವರ್ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಿ. ಈ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಮೊಹರು ಮಾಡದ ಕಾರಣ, ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸೇರಿಸಬಹುದು.
LA-HTM ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು, ನಾವು ಏರೋಬಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಜಿಯೋಬಾಸಿಲಸ್ ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 60-65 ° C ಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಸಹ ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾ ಮತ್ತು ಈಜುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ಸೂಚಕವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಾದರಿಗಳನ್ನು (Fig. 1b) ಒಂದು ಗಂಟೆಯವರೆಗೆ 60 ° C ನಲ್ಲಿ ಮೊದಲೇ ಕಾವುಕೊಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ LA-HTM ಮಾದರಿ ಹೋಲ್ಡರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪೂರ್ವ ಕಾವು ಐಚ್ಛಿಕವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಎರಡು ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಜೀವಕೋಶಗಳು ತಕ್ಷಣವೇ ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ವಿಭಜಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಪೂರಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಚಲನಚಿತ್ರ M1 ನೋಡಿ). ಪೂರ್ವ ಕಾವು ಇಲ್ಲದೆ, ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಹೊಸ ವೀಕ್ಷಣಾ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 40 ನಿಮಿಷಗಳಷ್ಟು ವಿಳಂಬವಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, 1 ಗಂಟೆಯ ಮುಂಚಿನ ಕಾವು ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್‌ಗೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿತು, ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಥರ್ಮೋಫೊರೆಸಿಸ್‌ನಿಂದಾಗಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ನೋಟದ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಹೊರಹೋಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ (ಪೂರಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಚಲನಚಿತ್ರ M2 ನೋಡಿ). ಥರ್ಮೋಫೊರೆಸಿಸ್ ಎನ್ನುವುದು ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕಣಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳ ಚಲನೆಯಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಿಂದ ಶೀತಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಹೊರತಾಗಿಲ್ಲ43,47. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಮತಟ್ಟಾದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು SLM ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಈ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. ವಾರ್ಷಿಕ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಲೇಪಿತವಾದ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ CGM ನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1f). ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದಿಂದ ಆವರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಸಮತಟ್ಟಾದ ತಾಪಮಾನದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಲಯವನ್ನು 65 ° C ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಹೊರಗೆ, ತಾಪಮಾನ ವಕ್ರರೇಖೆಯು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ \(1/r\) ಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ (ಇಲ್ಲಿ \(r\) ರೇಡಿಯಲ್ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕವಾಗಿದೆ).
ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಮತಟ್ಟಾದ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಪದರವನ್ನು ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಲು ವಾರ್ಷಿಕ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ CGM ಅಳತೆಗಳ ತಾಪಮಾನ ನಕ್ಷೆ. b ತಾಪಮಾನ ನಕ್ಷೆಯ ಐಸೋಥರ್ಮ್ (ಎ). ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಯನ್ನು ಬೂದು ಚುಕ್ಕೆಗಳ ವೃತ್ತದಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಎರಡು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ (ಪೂರಕ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು, ಚಿತ್ರ S4 ನೋಡಿ).
LA-HTM ಬಳಸಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 3 3 ಗಂಟೆ 20 ನಿಮಿಷಗಳ ಚಲನಚಿತ್ರದಿಂದ ತೆಗೆದ ನಾಲ್ಕು ಚಿತ್ರಗಳ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಲನಚಿತ್ರ M3, ಪೂರಕ ಮಾಹಿತಿ). 65 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುವ ಲೇಸರ್‌ನಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ವೃದ್ಧಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ತಾಪಮಾನವು 10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ 50 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.
ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ತಾಪನದ ನಂತರ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ ಚಿತ್ರಗಳು, (a) t = 0 ನಿಮಿಷ, (b) 1 h 10 min, (c) 2 h 20 min, (d) 3 h 20 min, ಹೊರಗೆ 200 ಒಂದು-ನಿಮಿಷದ ಫಿಲ್ಮ್‌ನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗಿದೆ (ಪೂರಕ ಮಾಹಿತಿಯಲ್ಲಿ ಒದಗಿಸಲಾದ M3 ಫಿಲ್ಮ್) ಅನುಗುಣವಾದ ತಾಪಮಾನದ ನಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲಾಗಿದೆ. \(t=0\) ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಆನ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಐಸೋಥರ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತೀವ್ರತೆಯ ಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಅದರ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು, ನಾವು ಚಲನಚಿತ್ರ M3 ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ (Fig. 4) ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ವಿವಿಧ ವಸಾಹತುಗಳ ಜೀವರಾಶಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತೇವೆ. ಮಿನಿ ಕಾಲೋನಿ ರಚನೆಯ ಘಟಕ (mCFU) ರಚನೆಯ ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಮೂಲ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಚಿತ್ರ S6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶುಷ್ಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಅಳತೆಗಳನ್ನು CGM 48 ಕ್ಯಾಮೆರಾದೊಂದಿಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ತಾಪಮಾನದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಒಣ ತೂಕ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು CGM ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು LA-HTM ನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು ವೇಗವಾಗಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿತು (Fig. 4a). ಚಿತ್ರ 4b ನಲ್ಲಿನ ಅರೆ-ಲಾಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಎಲ್ಲಾ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಘಾತೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಡೇಟಾವು ಘಾತೀಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ \(m={m}_{0}^{t/\ tau }+ {{ \mbox{cst}}}\), ಅಲ್ಲಿ \(\tau {{{{{\rm{log }}}}}}2\) – ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಮಯ (ಅಥವಾ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಸಮಯ), \( g =1/ \tau\) – ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರ (ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವಿಭಾಗಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ). ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 4c ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ mCFU ಗಳು ಎರಡು ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಶುದ್ಧತ್ವದಿಂದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ನಡವಳಿಕೆ (ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ದ್ರವ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಯಿ ಹಂತವನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ). ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಕಾರ \(g\left(T\right)\) (Fig. 4c) G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ಗೆ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಎರಡು-ಹಂತದ ಕರ್ವ್‌ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 60-65 ° C ನಷ್ಟು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಾರ್ಡಿನಲ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡೇಟಾವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ (ಚಿತ್ರ S5)49 ಅಲ್ಲಿ \(\left({{G}_{0}{;\;T}}_{{\min }};{T}_{{opt}} ;{T}_{{\max}}\right)\) = (0.70 ± 0.2; 40 ± 4; 65 ± 1.6; 67 ± 3) °C, ಇದು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಇತರ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಒಪ್ಪುತ್ತದೆ49. ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೂ, \({G}_{0}\) ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರವು ಒಂದು ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು (ಅಂಕಿ S7-S9 ಮತ್ತು ಚಲನಚಿತ್ರ M4 ನೋಡಿ). ತಾಪಮಾನ ಅಳವಡಿಸುವ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿರಬೇಕು, ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಗಮನಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೇಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯೊಳಗೆ ಮಧ್ಯಮ (ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಲಭ್ಯತೆ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆ) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಬೆಳವಣಿಗೆ. mCFU: ಮಿನಿಯೇಚರ್ ಕಾಲೋನಿ ರೂಪಿಸುವ ಘಟಕಗಳು. ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ (ಚಲನಚಿತ್ರ M3) ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಒಂದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ವೀಡಿಯೊದಿಂದ ಪಡೆದ ಡೇಟಾ. b ಅದೇ (a), ಅರೆ-ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ಸ್ಕೇಲ್. ಸಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ\(\ಟೌ\) ಮತ್ತು ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಮಯ\(ಜಿ\) ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತ (ಬಿ) ನಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಸಮತಲ ದೋಷ ಪಟ್ಟಿಗಳು: ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ mCFU ಗಳು ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿ. ಲಂಬ ದೋಷ ಬಾರ್‌ಗಳು: ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತ ಪ್ರಮಾಣಿತ ದೋಷ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಲೇಸರ್ ತಾಪನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ತೇಲುತ್ತವೆ, ಇದು ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾ ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಿಗೆ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ನಡವಳಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮಾಹಿತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲನಚಿತ್ರ M5 ಅಂತಹ ಈಜು ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಚಿತ್ರಗಳು 1d, e ಮತ್ತು S3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಏಕರೂಪದ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 5 M5 ಚಲನಚಿತ್ರದಿಂದ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಎರಡು ಚಿತ್ರ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಒಂದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಚಲನರಹಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಎರಡು ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು (a) ಮತ್ತು (b) ಚುಕ್ಕೆಗಳ ವಲಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಈಜುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು M5 ಚಲನಚಿತ್ರದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗಿದೆ (ಪೂರಕ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ).
G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದ ಕೆಲವು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಕ್ರಿಯ ಚಲನೆ (ಚಿತ್ರ 5) ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಈ ವೀಕ್ಷಣೆಯು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಈ ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ, ಈಗಾಗಲೇ ಮೊರಾ ಮತ್ತು ಇತರರು ಗಮನಿಸಿದಂತೆ. 24 ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಚಲನಶೀಲತೆಯ ವಿಷಯ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಟಾಕ್ಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ LA-HTM ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವೇಷಿಸಬಹುದು.
ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಈಜು ಇತರ ರೀತಿಯ ಭೌತಿಕ ಚಲನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಗೊಂದಲಕ್ಕೀಡಾಗಬಾರದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ (i) ಬ್ರೌನಿಯನ್ ಚಲನೆ, ಇದು ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿಲ್ಲದೆ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಚಲನೆಯನ್ನು ತೋರುತ್ತದೆ, (ii) ಸಂವಹನ 50 ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಫೊರೆಸಿಸ್ 43, ತಾಪಮಾನದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಿತ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್.
G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ ಪ್ರತಿಕೂಲವಾದ ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ರಕ್ಷಣೆಯಾಗಿ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಹೆಚ್ಚು ನಿರೋಧಕ ಬೀಜಕಗಳನ್ನು (ಬೀಜ ರಚನೆ) ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾದಾಗ, ಬೀಜಕಗಳು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುತ್ತವೆ, ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪುನರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸ್ಪೋರ್ಯುಲೇಷನ್/ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದಿದ್ದರೂ, ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಎಂದಿಗೂ ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. LA-HTM ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಘಟನೆಗಳ ಮೊದಲ ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 6a 13 ಬೀಜಕಗಳ CGM ಸೆಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪಡೆದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ (OT) ನ ಸಮಯ-ನಷ್ಟ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸಮಯಕ್ಕೆ (15 ಗಂ 6 ನಿಮಿಷ, \(t=0\) - ಲೇಸರ್ ತಾಪನದ ಪ್ರಾರಂಭ), 13 ಬೀಜಕಗಳಲ್ಲಿ 4 ಮೊಳಕೆಯೊಡೆದವು, ಸತತ ಸಮಯದ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ \(t=2\) h, \( 3\ ) h \(10 \)', \(9\) h \(40\)' ಮತ್ತು \(11\) h \(30\)'. ಈ ಘಟನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಮಾತ್ರ ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಪೂರಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ M6 ಚಲನಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ 4 ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವಿಕೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ: ಎಲ್ಲಾ ಬೀಜಕಗಳು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ, ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅದೇ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ.
8 OT ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು (ತೈಲ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್, 60x, 1.25 NA ಉದ್ದೇಶ) ಮತ್ತು (b) G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳ ಜೀವರಾಶಿ ವಿಕಸನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು ಟೈಮ್-ಲ್ಯಾಪ್ಸ್. c (b) ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರದ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಲು ಅರೆ-ಲಾಗ್ ಸ್ಕೇಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಡ್ಯಾಶ್ಡ್ ಲೈನ್).
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 6b,c ದತ್ತಾಂಶ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ \(t=5\)h ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಒಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವೇಗದ ಕೊಳೆತ. 6b, c, ನೋಟದ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಕೆಲವು ಕೋಶಗಳ ನಿರ್ಗಮನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ. ಈ ನಾಲ್ಕು ಘಟನೆಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರ \(0.77\pm 0.1\) h-1 ಆಗಿದೆ. ಈ ಮೌಲ್ಯವು ಚಿತ್ರ 3. 3 ಮತ್ತು 4 ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಬೀಜಕಗಳಿಂದ G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಈ ಅಳತೆಗಳು LA-HTM ನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಏಕ ಕೋಶ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಏಕ mCFU ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ) ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. .
LA-HTM ನ ಬಹುಮುಖತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು, ನಾವು 80 ° C51 ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫಿಲಿಕ್ ಆಸಿಡೋಫಿಲಿಕ್ ಆರ್ಕಿಯಾದ ಸಲ್ಫೋಲೋಬಸ್ ಶಿಬಾಟೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ಆರ್ಕಿಯಾಗಳು ತುಂಬಾ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಉದ್ದವಾದ ರಾಡ್‌ಗಳಿಗಿಂತ (ಬಾಸಿಲ್ಲಿ) 1 ಮೈಕ್ರಾನ್ ಗೋಳಗಳನ್ನು (ಕೋಕಿ) ಹೋಲುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 7a CGM ಬಳಸಿ ಪಡೆದ S. shibatae mCFU ನ ಅನುಕ್ರಮ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ (ಪೂರಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ M7 ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯದ ಚಲನಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಈ mCFU ಸುಮಾರು 73 ° C ನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ, 80 ° C ನ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ. ಕೆಲವು ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ mCFU ಗಳು ಆರ್ಕಿಯಾದ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಪ್‌ಗಳಂತೆ ಕಾಣುವಂತೆ ಮಾಡಿದ ಬಹು ವಿದಳನ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ OT ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ, mCFU ಬಯೋಮಾಸ್ ಅನ್ನು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 7b ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, S. shibatae mCFU ಗಳು G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ mCFU ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಘಾತೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಿಂತ ರೇಖೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಗಳ ಸ್ವರೂಪದ ಬಗ್ಗೆ 52 ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಚರ್ಚೆಯಿದೆ: ಕೆಲವು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ (ಘಾತೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆ) ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಇತರರು ಸ್ಥಿರ ದರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ (ರೇಖೀಯ ಅಥವಾ ಬೈಲಿನಿಯರ್ ಬೆಳವಣಿಗೆ). Tzur et al.53 ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ಘಾತೀಯ ಮತ್ತು (ದ್ವಿ) ರೇಖಾತ್ಮಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಜೀವರಾಶಿ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿ <6% ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಇದು ಇಂಟರ್ಫೆರೊಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ QPM ತಂತ್ರಗಳಿಗೆ ತಲುಪುವುದಿಲ್ಲ. Tzur et al.53 ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ಘಾತೀಯ ಮತ್ತು (ದ್ವಿ) ರೇಖಾತ್ಮಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಜೀವರಾಶಿ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿ <6% ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಇದು ಇಂಟರ್ಫೆರೊಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ QPM ತಂತ್ರಗಳಿಗೆ ತಲುಪುವುದಿಲ್ಲ. ಕಾಕ್ ಒಬ್ಷನಿಲಿ ಡ್ಯೂರ್ ಮತ್ತು ಡಿ.53, ರಝ್ಲಿಚೆನಿ ಎಕ್ಸಪೋನೆನ್ಸಿಯಾಲ್ನೊಗೊ ಮತ್ತು (ಬಿ)ಲಿನಿನೊಗೊ ರೋಸ್ಟಾ ಟ್ರೆಬ್ಯೂಟ್ %, <6 CHTO NEDOSTIJIMO ದ ಬೊಲ್ಶಿನ್ಸ್ ಮೆಟೋಡೋವ್ QPM, ಡೇಜೆ ಎಸ್ ಇಸ್ಪೋಲ್ಸೋವಾನಿಮ್ ಇಂಟೆರ್ಫೆರೋಮೆಟ್ರಿಗಳು. Zur et al.53 ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ಘಾತೀಯ ಮತ್ತು (ದ್ವಿ) ರೇಖಾತ್ಮಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಜೀವರಾಶಿ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿ <6% ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಟರ್ಫೆರೊಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ QPM ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.ಜುರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ವಿವರಿಸಿದಂತೆ. 53, ಘಾತೀಯ ಮತ್ತು (ದ್ವಿ) ರೇಖಾತ್ಮಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಜೀವರಾಶಿ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿ 6% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಟರ್ಫೆರೋಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ QPM ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. CGM ಈ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಬಯೋಮಾಸ್ ಅಳತೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಪ-ಪಿಜಿ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ36,48.
6 OT ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು (ತೈಲ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್, 60x, NA ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ 1.25) ಮತ್ತು (b) CGM ನೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಲಾದ ಮೈಕ್ರೋ-CFU ಬಯೋಮಾಸ್ ವಿಕಸನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಟೈಮ್-ಲ್ಯಾಪ್ಸ್. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ ಚಲನಚಿತ್ರ M7 ನೋಡಿ.
S. ಶಿಬಾಟೆಯ ಪರಿಪೂರ್ಣ ರೇಖೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ವರದಿಯಾಗಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಘಾತೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, 2, 4, 8, 16 ... ಜೀವಕೋಶಗಳ ಬಹು ವಿಭಾಗಗಳು ಸಂಭವಿಸಬೇಕು. ಜೀವಕೋಶದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸುಪ್ತ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುವಂತೆಯೇ, ದಟ್ಟವಾದ ಕೋಶಗಳ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್‌ನಿಂದಾಗಿ ರೇಖೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರತಿಬಂಧದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಕೆಳಗಿನ ಐದು ಆಸಕ್ತಿಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ: ತಾಪನ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಕಡಿತ, ಉಷ್ಣ ಜಡತ್ವದಲ್ಲಿನ ಕಡಿತ, ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ, ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಹಂತದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಆಸಕ್ತಿ ಮತ್ತು LA-HTM ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸಂಭವನೀಯ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿ.
ಪ್ರತಿರೋಧಕ ತಾಪನಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, HTM ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಬಳಸುವ ಲೇಸರ್ ತಾಪನವು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ನಾವು ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ನೋಟದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ತಾಪನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕೆಲವು (10 μm) 3 ಸಂಪುಟಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಗಮನಿಸಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮಾತ್ರ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇತರ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸುಪ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು - ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಹೊಸ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ತಾಪನವು ದೊಡ್ಡ ಶ್ರೇಣಿಯ ತಾಪಮಾನದ ನೇರ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ: ಚಿತ್ರ 4c ಅನ್ನು 3-ಗಂಟೆಗಳ ಚಲನಚಿತ್ರದಿಂದ (ಚಲನಚಿತ್ರ M3) ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಲವಾರು ಮಾದರಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ - ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಒಂದು. y ಎಂಬುದು ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿನ ದಿನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ. ಬಿಸಿಯಾದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಮಸೂರವನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಸಮುದಾಯವು ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. LA-HTM ಅನ್ನು ಆಯಿಲ್ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಯಾವುದೇ ಲೆನ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ನಾವು ವರದಿ ಮಾಡುವ ಲೇಸರ್ ತಾಪನ ವಿಧಾನದ ಮುಖ್ಯ ಮಿತಿಯೆಂದರೆ, ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳದ ಅಥವಾ ತೇಲುತ್ತಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳು ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ದೂರವಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಕಷ್ಟವಾಗಬಹುದು. ಕೆಲವು ನೂರು ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ವರ್ಧನೆ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಒಂದು ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ. ಈ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಸಿಸ್ಟಮ್ \({{{{\rm{\tau }}}}}}}_{{{\mbox{D}}}}\) ಅನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು (ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಲು) ಸಮಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದರ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ , ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ \({{{({\rm{\tau }}}}}}}_{{{\mbox{D}}}}={L}^{2}/D\), ಅಲ್ಲಿ \ (L\ ) ಎಂಬುದು ಶಾಖದ ಮೂಲದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರವಾಗಿದೆ (ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ವ್ಯಾಸವು \(L\ ಸುಮಾರು 100\) μm ಆಗಿದೆ), \(D\) ಪರಿಸರದ ಉಷ್ಣದ ಡಿಫ್ಯೂಸಿವಿಟಿ (ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಗಾಜು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಪ್ರಸರಣ ದರ\(D\ ಸುಮಾರು 2\ಪಟ್ಟು {10}^{-7}\) m2/s ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, 50 ms ಕ್ರಮದ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಅಂದರೆ, ಅರೆ-ತಕ್ಷಣ. ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು, ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯ ಈ ತತ್‌ಕ್ಷಣದ ಸ್ಥಾಪನೆಯು ಪ್ರಯೋಗದ ಅವಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಯಾವುದೇ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ ನಿಖರವಾದ ಸಮಯವನ್ನು \(t=0\) ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ವಿಧಾನವು ಯಾವುದೇ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ITO ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ಮಾದರಿಗಳು). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಗೋಚರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿಗೆಂಪು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ, ಇವುಗಳ ನಂತರದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಗೋಚರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೀಕ್ಷಣೆಗೆ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಚಿನ್ನವು ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗಿದೆ, ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಜಡವಾಗಿದೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು 530 nm ನಿಂದ ಹತ್ತಿರದ ಅತಿಗೆಂಪುಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸರಳ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ29.
ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (CGM) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್‌ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಯೋಮಾಸ್ ಮಾನಿಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು LA-HTM ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ (ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ). ಕಳೆದ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಇತರ ತಾಪಮಾನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬಯೋಇಮೇಜಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ತಾಪಮಾನ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಶೋಧಕಗಳ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಟೀಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ವರದಿಗಳು ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಅವಾಸ್ತವಿಕ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ, ಬಹುಶಃ ಪ್ರತಿದೀಪಕತೆಯು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಶೋಧಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, QPM ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ CGM ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಜೀವನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಆದರ್ಶ ತಾಪಮಾನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
80 ° C ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ವಾಸಿಸುವ S. shibatae ಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು LA-HTM ಅನ್ನು ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫಿಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು, ಕೇವಲ ಸರಳ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳಲ್ಲ. ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, LA-HTM ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಲುಪಬಹುದಾದ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಮಿತಿಯಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು 100 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಹ ಕುದಿಯುವ ಇಲ್ಲದೆ ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ತಲುಪಬಹುದು, ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿನ ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ 38 ಗುಂಪಿನಿಂದ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಒತ್ತಡ A. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ 40 ಅನ್ನು ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, LA-HTM ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಅಂದರೆ ಪರಿಸರದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ) ಪ್ರಮಾಣಿತ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೋಫಿಲ್ಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಕೊಹ್ಲರ್ ಇಲ್ಯೂಮಿನೇಷನ್ (LED, M625L3, Thorlabs, 700 mW ಜೊತೆಗೆ), ಹಸ್ತಚಾಲಿತ xy ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಾದರಿ ಹೋಲ್ಡರ್, ಉದ್ದೇಶಗಳು (Olympus, 60x, 0.7 NA, air, LUCPlanFLN60X, NA. 60 6000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000. , UPLFLN60XOI), CGM ಕ್ಯಾಮೆರಾ (QLSI ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್, 39 µm ಪಿಚ್, ಆಂಡೋರ್ ಝೈಲಾ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸೆನ್ಸರ್‌ನಿಂದ 0.87 mm) ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಒದಗಿಸಲು, ಮತ್ತು sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾ (ORCA ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ 4.0 V3, 16-ಬಿಟ್ ಮೋಡ್, ಹಮಾಮಟ್ಸುನಿಂದ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲು) ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಡೇಟಾ (ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಈಜು). ಡೈಕ್ರೊಯಿಕ್ ಬೀಮ್ ಸ್ಪ್ಲಿಟರ್ 749 nm ಬ್ರೈಟ್‌ಲೈನ್ ಎಡ್ಜ್ ಆಗಿದೆ (ಸೆಮ್ರಾಕ್, FF749-SDi01). ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಮುಂಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಫಿಲ್ಟರ್ 694 ಶಾರ್ಟ್ ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ (FF02-694/SP-25, Semrock). ಟೈಟಾನಿಯಂ ನೀಲಮಣಿ ಲೇಸರ್ (ಲೇಸರ್ ವರ್ಡಿ G10, 532 nm, 10 W, ಪಂಪ್ಡ್ ಸುನಾಮಿ ಲೇಸರ್ ಕುಹರ, ಚಿತ್ರ 2-5 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ-ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ಮುಂದೆ ಮಿಲೇನಿಯಾ ಲೇಸರ್, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾಫಿಸಿಕ್ಸ್ 10 W, ಪಂಪ್ಡ್ ಮಿರಾ ಲೇಸರ್ ಕ್ಯಾವ್, ಪಂಪ್ಡ್ ಮಿರಾ ಲೇಸರ್ ಕ್ಯಾವ್, Fig. -5). 6 ಮತ್ತು 7) ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು \({{({\rm{\lambda }}}}}}=800\) nm ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು (1920 × 1152 ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀಡೋಲಾರ್ಕ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ 39 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಗರ್ಚ್‌ಬರ್ಗ್-ಸ್ಯಾಕ್ಸ್ಟನ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಬಳಸಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ.
ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (CGM) ಎಂಬುದು ಒಂದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಸಂವೇದಕದಿಂದ ಒಂದು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು (ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ) ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ನಾವು ಬಳಸಿದ CGM ನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗಾಂತರದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಶಿಫ್ಟ್ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೋಮೀಟರ್ (QLSI) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಸ್-ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ತೀವ್ರತೆ/ಹಂತದ ಚೆಕರ್‌ಬೋರ್ಡ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಿಮೊಟ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಪೇಟೆಂಟ್ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. 200034 ರಲ್ಲಿ. ಲಂಬ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ರೇಖೆಗಳು ಸಂವೇದಕದಲ್ಲಿ ಗ್ರಿಡ್ ತರಹದ ನೆರಳುಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ, ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು (ಅಥವಾ ಸಮಾನ ಹಂತದ ಪ್ರೊಫೈಲ್) ಪಡೆಯಲು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು. ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದಾಗ, CGM ಕ್ಯಾಮೆರಾವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಥ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ (OT) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ CGM ಮಾಪನದಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು ಅಥವಾ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ದೋಷಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಉಲ್ಲೇಖ OT ಚಿತ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ನಂತರದ ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ ಕಳೆಯಬೇಕು.
ಉಲ್ಲೇಖದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ CGM ಕ್ಯಾಮೆರಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಾಪಮಾನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. 32. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ದ್ರವವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುವುದು ಅದರ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಘಟನೆಯ ಕಿರಣವನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸುವ ಥರ್ಮಲ್ ಲೆನ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತರಂಗದ ಮುಂಭಾಗದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು CGM ನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಡಿಕಾನ್ವಲ್ಯೂಷನ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಬಳಸಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಿದರೆ, ಉತ್ತಮ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ-ಮುಕ್ತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಇದನ್ನು ನಾವು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ. ಉಲ್ಲೇಖ CGM ಚಿತ್ರವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡದೆಯೇ (ಲೇಸರ್ ಆಫ್‌ನೊಂದಿಗೆ) ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತರುವಾಯ ಲೇಸರ್ ಆನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ.
ತಾಪಮಾನ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ಗೆ ಬಳಸುವ ಅದೇ CGM ಕ್ಯಾಮೆರಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡ್ರೈ ಮಾಸ್ ಮಾಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ OT ಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಅಸಮಂಜಸತೆಯನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಮಾಡುವ ವಿಧಾನವಾಗಿ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ x ಮತ್ತು y ನಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಮೂಲಕ CGM ಉಲ್ಲೇಖ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ OT ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ, ಅವುಗಳ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು Matlab ನ ಮನೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ ವಿಭಜನಾ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ (ಉಪವಿಭಾಗ "ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕೋಡ್" ನೋಡಿ) ಬಳಸಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರಗಳ ಸಮೂಹವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೆಫರೆನ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. 48. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ನಾವು \(m={\alpha}^{-1}\iint {{\mbox{OT}}}\left(x,y\right){{\mbox{d}} ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ } x{{\mbox{d}}}y\), ಇಲ್ಲಿ \({{\mbox{OT}}}\left(x,y\right)\) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ ಇಮೇಜ್ ಆಗಿದೆ, \(m\) ಒಣ ತೂಕ ಮತ್ತು \({{{{\rm{\alpha }}}}}}\) ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಾವು \({{{\rm{\alpha)))))=0.18\) µm3/pg ಅನ್ನು ಆರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಲೇಪಿತವಾದ 25 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು 150 µm ದಪ್ಪದ ಕವರ್ ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಅಟ್ಟೊಫ್ಲೋರ್ TM ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ (ಥರ್ಮೋಫಿಶರ್) ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಎದುರಿಸುತ್ತಿವೆ. ಜಿಯೋಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿ ದಿನದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೊದಲು ಎಲ್ಬಿ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ (200 ಆರ್ಪಿಎಂ, 60 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್) ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು. 0.3 ರಿಂದ 0.5 ರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ (OD) G. ಸ್ಟೀರೋಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ನ 5 µl ಅಮಾನತುಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕವರ್ ಸ್ಲಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಂತರ, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ 5 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ರಂಧ್ರವಿರುವ 18 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ರೌಂಡ್ ಕವರ್ ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಡ್ರಾಪ್‌ಗೆ ಇಳಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅದೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ 5 μl ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಅಮಾನತು ರಂಧ್ರದ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಪದೇ ಪದೇ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿರುವ ಬಾವಿಗಳನ್ನು ref ನಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 45 (ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ ಪೂರಕ ಮಾಹಿತಿ ನೋಡಿ). ನಂತರ ದ್ರವ ಪದರವು ಒಣಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್‌ಗೆ 1 ಮಿಲಿ ಎಲ್‌ಬಿ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಕಾವು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾಧ್ಯಮದ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಕೊನೆಯ ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಅಟೊಫ್ಲೋರ್ ™ ಚೇಂಬರ್‌ನ ಮುಚ್ಚಿದ ಮುಚ್ಚಳದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವಿಕೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗಾಗಿ, ನಾವು ಬೀಜಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ನಂತರ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಕವರ್ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಆವರಿಸಿದೆ. ಸಲ್ಫೋಲೋಬಸ್ ಶಿಬಾಟೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಇದೇ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಮೂರು ದಿನಗಳು (200 rpm, 75 ° C) ಥಿಯೋಬಾಸಿಲಸ್ ಸೆರಾಟಾದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕೃಷಿಯನ್ನು ಮಧ್ಯಮ 182 (DSMZ) ನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಮೈಕೆಲ್ಲರ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಕೋಪೋಲಿಮರ್ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯಿಂದ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಾಯದಲ್ಲಿ ವಿವರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. 60. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ಟೋಲುಯೆನ್‌ನಲ್ಲಿ HAuCl4 ನೊಂದಿಗೆ ಕೋಪಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಬೆರೆಸುವ ಮೂಲಕ ಚಿನ್ನದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿದ ಮೈಕೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಿದ ಕವರ್ಸ್ಲಿಪ್ಗಳನ್ನು ನಂತರ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ UV ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, 16 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ KAuCl4 ಮತ್ತು ಎಥೆನೊಲಮೈನ್‌ನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗೆ ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಚಿನ್ನದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಹತ್ತಿರದ ಅತಿಗೆಂಪು ಗೋಳಾಕಾರದ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಅರೆ-ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಜೋಡಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.
ಇಂಟರ್ಫೆರೋಗ್ರಾಮ್‌ಗಳನ್ನು OT ಚಿತ್ರಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಲಿಂಕ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ನಾವು ಮನೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. 33 ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಭಂಡಾರದಲ್ಲಿ Matlab ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಂತೆ ಲಭ್ಯವಿದೆ: https://github.com/baffou/CGMprocess. ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೋಗ್ರಾಮ್‌ಗಳು (ಉಲ್ಲೇಖ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ) ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಅರೇ ದೂರಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು OT ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು SLM ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಹಂತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ನಾವು ಈ ಹಿಂದೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಹೋಮ್‌ಮೇಡ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್39,42 ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ ಅದು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ರೆಪೊಸಿಟರಿಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ: https://github.com/baffou/SLM_temperatureShaping. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ತಾಪಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಅಥವಾ ಏಕವರ್ಣದ bmp ಚಿತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು.
ಕೋಶಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಒಣ ತೂಕವನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ನಾವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಭಂಡಾರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ನಮ್ಮ Matlab ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ: https://github.com/baffou/CGM_magicWandSegmentation. ಪ್ರತಿ ಚಿತ್ರದ ಮೇಲೆ, ಬಳಕೆದಾರರು ಆಸಕ್ತಿಯ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಅಥವಾ mCFU ಮೇಲೆ ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡಬೇಕು, ದಂಡದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಬೇಕು.
ಅಧ್ಯಯನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಕುರಿತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ, ಈ ಲೇಖನಕ್ಕೆ ಲಿಂಕ್ ಮಾಡಲಾದ ನೇಚರ್ ರಿಸರ್ಚ್ ರಿಪೋರ್ಟ್ ಅಮೂರ್ತವನ್ನು ನೋಡಿ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಡೇಟಾವು ಸಮಂಜಸವಾದ ವಿನಂತಿಯ ಮೇರೆಗೆ ಆಯಾ ಲೇಖಕರಿಂದ ಲಭ್ಯವಿದೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಮೂಲ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ವಿಧಾನಗಳ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಡೀಬಗ್ ಆವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೆಪೊಸಿಟರಿಗಳಲ್ಲಿ https://github.com/baffou/ ನಿಂದ ಡೌನ್‌ಲೋಡ್ ಮಾಡಬಹುದು: SLM_temperatureShaping, CGMprocess, ಮತ್ತು CGM_magicWandSegmentation.
ಮೆಹ್ತಾ, ಆರ್., ಸಿಂಘಾಲ್, ಪಿ., ಸಿಂಗ್, ಹೆಚ್., ದಾಮ್ಲೆ, ಡಿ. & ಶರ್ಮಾ, ಎಕೆ ಇನ್‌ಸೈಟ್ ಇನ್‌ಸೈಟ್ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅವರ ವೈಡ್-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು. ಮೆಹ್ತಾ, ಆರ್., ಸಿಂಘಾಲ್, ಪಿ., ಸಿಂಗ್, ಹೆಚ್., ದಾಮ್ಲೆ, ಡಿ. & ಶರ್ಮಾ, ಎಕೆ ಇನ್‌ಸೈಟ್ ಇನ್‌ಸೈಟ್ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅವರ ವೈಡ್-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು.ಮೆಹ್ತಾ, ಆರ್., ಸಿಂಘಾಲ್, ಪಿ., ಸಿಂಗ್, ಹೆಚ್., ದಾಮ್ಲೆ, ಡಿ. ಮತ್ತು ಶರ್ಮಾ, ಎಕೆ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳ ಅವಲೋಕನ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್. ಮೆಹ್ತಾ, R., ಸಿಂಘಾಲ್, P., ಸಿಂಗ್, H., ದಾಮ್ಲೆ, D. & ಶರ್ಮಾ, AK 深入了解嗜热菌及其广谱应用。 ಮೆಹ್ತಾ, R., ಸಿಂಘಾಲ್, P., ಸಿಂಗ್, H., ದಾಮ್ಲೆ, D. & ಶರ್ಮಾ, AK.ಮೆಹ್ತಾ ಆರ್., ಸಿಂಘಾಲ್ ಪಿ., ಸಿಂಗ್ ಎಚ್., ದಾಮ್ಲೆ ಡಿ. ಮತ್ತು ಶರ್ಮಾ ಎಕೆ ಥರ್ಮೋಫೈಲ್‌ಗಳ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು.3 ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ 6, 81 (2016).