RSS
پنجمین همایش سالیانه بانوان در فیزیک ایران نهمین کنفرانس فیزیک ریاضی ایران
وبینار ماهانه شاخه فیزیک محاسباتی انجمن کنفرانس فیزیک ایران ۱۴۰۴ گردهمایی سراسری فیزیک ایران ۱۴۰۴ شانزدهمین کنفرانس فیزیک ذرات و میدان‌ها
انجمن @ شبکه‌های اجتماعی
شرح خبر
اخبار علمی و پژوهشی
پلاسمای خون خیلی هم عادی نیست! (۱۳۹۱/۱۲/۰۳)
آزمایش‌ها نشان می‌دهند که پلاسمای خون از چنان خواصِ کشسانی برخوردار است که می‌تواند روش جاری‌شدنِ خون در عروقِ کوچک را تحت تاثیر قرار دهد.
تعداد بسیار زیادی از سلول‌های کپه‌ای و چسبنده در خون اثرات پیچیده‌ای بر روی جریان خون دارند، اما محققان تصور می‌کردند که بخش مایعِ خون (که پلاسما خوانده می‌شود) یک سیال عادی است. اکنون آزمایشاتی که در مجله‌ی فیزیکال ریویو لیترز توصیف شده‌اند٬ نشان می‌دهند که حتی پلاسما نیز همانند یک جامد٬ اندکی فنری بوده و قابلیت ارتجاع دارد؛ بنابراین عادی نیست. این به اصطلاح "کشسانیِ پلاسمایی" می‌تواند در مدل‌سازیِ جریان خون در کوچکترین عروق و نیز توسعه‌ی جایگزین‌هایی که دقیقاً با ویژگی‌های خون منطبق‌اند٬ مهم به حساب آید.
ساندویچ‌شدگی یک سیالِ چسبان بین دو صفحه‌ی افقی که یکی بر روی دیگری در حال چرخش است را تصور کنید. نیرویِ (یا گشتاورِ) لازم برای آن‌که صفحه به شکل پایایی چرخش کند٬ میزان چسبندگیِ آن سیال را بدست می‌دهد. اما اگر اجازه دهیم این سیال به حرکت خود ادامه دهد٬ می‌توان درباره‌ی کشسانی یا فنریتِ آن -ویژگی که معمولاً مرتبط با جامدات است- مطالبی را دریافت. اگر صفحه اندکی به خودی خود به عقب بچرخد٬ می‌توان گفت که این سیال علاوه بر چسبندگی٬ از خاصیت کشسانی نیز برخوردار است. به لطف سلول‌های قرمز خون که تقریباً نصفِ حجمِ آن را تشکیل می‌دهند٬ کلِ خون ویژگی‌های جریانیِ پیچیده‌ای دارد. به گفته‌ی کریستیان واگنر (Christian Wagner) از دانشگاه زارلند (Saarland) در زاربروکن (Saarbrücken) در آلمان٬ برای چندین دهه٬ محققان تصور می‌کرده‌اند که پلاسمای خون تنها بک سیال ساده است.
واگنر می‌گوید دلیلِ این‌که آزمایشات پیشین با استفاده از تکنیکِ ساندویچِ دو صفحه‌ای هیچ‌گونه کشسانی را نشان نداده‌اند این است که آنها سیال را خیلی زیاد نکشیده‌اند. برای درشتنماییِ این اثر٬ او و همکارانش بجای آن از اسبابی استفاده کرده‌اند که در آن دو صفحه را به آرامی به دور از هم هُل داده‌اند تا باعث کشیدگی در پلاسما شود؛ بسیار شبیه آن‌چه وقتی در هنگام کشیدنِ قطره‌ای از بزاق دهان بین انگشتان شست و سبابه اتفاق می‌افتد. در این ترکیب‌بندی٬ یک سیال چسبناک-کشسانی یک رشته‌ی نازک را تشکیل می‌دهد، در‌حالی‌که در آب خالص چنین اتفاقی نمی‌افتد. این تیم دریافتند که قادرند با این روش رشته‌هایی را٬ هم در پلاسمای واقعی و هم در نسخه‌های مصنوعیِ از آن که با اضافه نمودن پلیمرها به آب ساخته می‌شوند٬ بسازند. پس از آن٬ از ضبط ویدیویی برای اندازه‌گیری قطرِ آن رشته٬ و چگونگی تغییرِ آن در طول زمان٬ جهتِ تعیینِ کمیتِ کشسانی استفاده کردند. همچنین این تیم مهره‌های ریزی را که در طول رشته تشکیل می‌شدند (همان‌طورکه برای سیالِ کشسان انتظار میرود) را مشاهده کردند. احتمالاً کشسانی به این علت ناشی می‌شود که پروتئین‌های پلاسما تمایل دارند بعد از آن‌که مولکول‌های زنجیروارِ آنها توسط جریان کشیده می‌شوند به شکل اصلی‌شان بازگردند.
به بیانِ واگنر٬ تعدادی از آزمایش‌های قبلی اشاره‌هایی از کشسانی را در پلاسما مشاهده کرده بودند اما چنین اشاره‌هایی همیشه به اثراتِ پروتئین‌های مهاجرت‌کننده به سطح سیال نسبت داده شده بود٬ جایی‌که گمان می‌رفت یک لایه‌ی سطحی را ایجاد می‌کنند. او و همکارانش٬ بعنوان مثال با اضافه‌کردن مواد شیمیایی که موجب شکستنِ چنان لایه‌ی سطحی شود٬ در تلاش برای ردِ این امکان بوده‌اند. بعلاوه٬ اعضای تیم به رهبریِ پائولو اریشا (Paulo Arratia) در دانشگاه پنسیلوانیا در فیلادلفیا شاهدی را مبنی بر کشسانیِ در فشار لازم٬ برای مجبور ساختنِ پلاسما در طول لوله‌ای که در حدود ۵۰ میکرون پهنا دارد٬ یافتند. بگفته‌ی واگنر٬ این تکنیک سطح مایعِ آزاد را حذف می‌کند و «پیامِ اصلیِ هردو (تکنیک‌هایِ اندازه‌گیری کشسانی) بسیار شبیه به هم است.»
اگرچه به گفته‌ی واگنر٬ «جریانِ کلی خون تا حدِ زیادی توسطِ سلول‌های قرمزِ خون تعیین می شود»٬ یک توصیفِ کامل بایستی دربرگیرنده‌ی ویژگی‌های پلاسما باشد. برای مثال٬ یک سیال عادی٬ شبیه آب٬ گردابه‌های پایین‌دستِ مانعی که بر سر راه آن وجود دارد را توسعه می‌دهد؛ مانند یک سنگ که در نهری با سرعتِ جریان بالا قرار دارد. اما یک سیالِ چسبناک-کشسان قادر است گردابه‌های بالادستی را بر روی مانعِ خود گسترش دهد٬ که در عروق خونی می‌تواند یک انقباض٬ همانند یک انسداد باشد. چنان حرکات پیچشی می‌تواند تشکیل لخته‌ی خونی را در نزدیکیِ انقباض تحت تاثیر قرار دهد.
اکنون به گفته‌ی مانوئل آلوز (Manuel Alves) از دانشگاه پورتوی پرتغال: «بسیاری از مردم می‌گویند که خون غیرکشسان است.» بسیار مشکل است که بتوان «کشسانیِ کوچک را با این تکنیک اندازه گیری کرد». به بیان وی روشهایی که به این منظور انجام یافته فقط در طی چندین سال گذشته بوده است. این اثر می‌بایست برای کانال‌های کوچکتر٬ بزرگتر گردد. بنابراین چنان اثری برای کوچکترین عروقِ خونی به شکل ویژه‌ای اهمیت می‌یابد؛ مخصوصاً جایی‌که یک رگ به دو رگِ کوچکتر شکافته می‌شود. آلوز اظهار می کند که تقلید از این اثرات می‌تواند در جایگزین‌های مصنوعیِ (ترکیبی) برای خون مهم بوده باشد؛ تکنیکی که محققان در حال توسعه‌ی آن هستند.
درباره‌ی نویسنده:
دان مونرو (Don Monroe) نویسنده‌ی مستقلی (Murray Hill) در موری هیلِ نیوجرسی است.
منبع:
تعداد بسیار زیادی از سلول‌های کپه‌ای و چسبنده در خون اثرات پیچیده‌ای بر روی جریان خون دارند، اما محققان تصور می‌کردند که بخش مایعِ خون (که پلاسما خوانده می‌شود) یک سیال عادی است. اکنون آزمایشاتی که در مجله‌ی فیزیکال ریویو لیترز توصیف شده‌اند٬ نشان می‌دهند که حتی پلاسما نیز همانند یک جامد٬ اندکی فنری بوده و قابلیت ارتجاع دارد؛ بنابراین عادی نیست. این به اصطلاح "کشسانیِ پلاسمایی" می‌تواند در مدل‌سازیِ جریان خون در کوچکترین عروق و نیز توسعه‌ی جایگزین‌هایی که دقیقاً با ویژگی‌های خون منطبق‌اند٬ مهم به حساب آید.
ساندویچ‌شدگی یک سیالِ چسبان بین دو صفحه‌ی افقی که یکی بر روی دیگری در حال چرخش است را تصور کنید. نیرویِ (یا گشتاورِ) لازم برای آن‌که صفحه به شکل پایایی چرخش کند٬ میزان چسبندگیِ آن سیال را بدست می‌دهد. اما اگر اجازه دهیم این سیال به حرکت خود ادامه دهد٬ می‌توان درباره‌ی کشسانی یا فنریتِ آن -ویژگی که معمولاً مرتبط با جامدات است- مطالبی را دریافت. اگر صفحه اندکی به خودی خود به عقب بچرخد٬ می‌توان گفت که این سیال علاوه بر چسبندگی٬ از خاصیت کشسانی نیز برخوردار است. به لطف سلول‌های قرمز خون که تقریباً نصفِ حجمِ آن را تشکیل می‌دهند٬ کلِ خون ویژگی‌های جریانیِ پیچیده‌ای دارد. به گفته‌ی کریستیان واگنر (Christian Wagner) از دانشگاه زارلند (Saarland) در زاربروکن (Saarbrücken) در آلمان٬ برای چندین دهه٬ محققان تصور می‌کرده‌اند که پلاسمای خون تنها بک سیال ساده است.
واگنر می‌گوید دلیلِ این‌که آزمایشات پیشین با استفاده از تکنیکِ ساندویچِ دو صفحه‌ای هیچ‌گونه کشسانی را نشان نداده‌اند این است که آنها سیال را خیلی زیاد نکشیده‌اند. برای درشتنماییِ این اثر٬ او و همکارانش بجای آن از اسبابی استفاده کرده‌اند که در آن دو صفحه را به آرامی به دور از هم هُل داده‌اند تا باعث کشیدگی در پلاسما شود؛ بسیار شبیه آن‌چه وقتی در هنگام کشیدنِ قطره‌ای از بزاق دهان بین انگشتان شست و سبابه اتفاق می‌افتد. در این ترکیب‌بندی٬ یک سیال چسبناک-کشسانی یک رشته‌ی نازک را تشکیل می‌دهد، در‌حالی‌که در آب خالص چنین اتفاقی نمی‌افتد. این تیم دریافتند که قادرند با این روش رشته‌هایی را٬ هم در پلاسمای واقعی و هم در نسخه‌های مصنوعیِ از آن که با اضافه نمودن پلیمرها به آب ساخته می‌شوند٬ بسازند. پس از آن٬ از ضبط ویدیویی برای اندازه‌گیری قطرِ آن رشته٬ و چگونگی تغییرِ آن در طول زمان٬ جهتِ تعیینِ کمیتِ کشسانی استفاده کردند. همچنین این تیم مهره‌های ریزی را که در طول رشته تشکیل می‌شدند (همان‌طورکه برای سیالِ کشسان انتظار میرود) را مشاهده کردند. احتمالاً کشسانی به این علت ناشی می‌شود که پروتئین‌های پلاسما تمایل دارند بعد از آن‌که مولکول‌های زنجیروارِ آنها توسط جریان کشیده می‌شوند به شکل اصلی‌شان بازگردند.
به بیانِ واگنر٬ تعدادی از آزمایش‌های قبلی اشاره‌هایی از کشسانی را در پلاسما مشاهده کرده بودند اما چنین اشاره‌هایی همیشه به اثراتِ پروتئین‌های مهاجرت‌کننده به سطح سیال نسبت داده شده بود٬ جایی‌که گمان می‌رفت یک لایه‌ی سطحی را ایجاد می‌کنند. او و همکارانش٬ بعنوان مثال با اضافه‌کردن مواد شیمیایی که موجب شکستنِ چنان لایه‌ی سطحی شود٬ در تلاش برای ردِ این امکان بوده‌اند. بعلاوه٬ اعضای تیم به رهبریِ پائولو اریشا (Paulo Arratia) در دانشگاه پنسیلوانیا در فیلادلفیا شاهدی را مبنی بر کشسانیِ در فشار لازم٬ برای مجبور ساختنِ پلاسما در طول لوله‌ای که در حدود ۵۰ میکرون پهنا دارد٬ یافتند. بگفته‌ی واگنر٬ این تکنیک سطح مایعِ آزاد را حذف می‌کند و «پیامِ اصلیِ هردو (تکنیک‌هایِ اندازه‌گیری کشسانی) بسیار شبیه به هم است.»
اگرچه به گفته‌ی واگنر٬ «جریانِ کلی خون تا حدِ زیادی توسطِ سلول‌های قرمزِ خون تعیین می شود»٬ یک توصیفِ کامل بایستی دربرگیرنده‌ی ویژگی‌های پلاسما باشد. برای مثال٬ یک سیال عادی٬ شبیه آب٬ گردابه‌های پایین‌دستِ مانعی که بر سر راه آن وجود دارد را توسعه می‌دهد؛ مانند یک سنگ که در نهری با سرعتِ جریان بالا قرار دارد. اما یک سیالِ چسبناک-کشسان قادر است گردابه‌های بالادستی را بر روی مانعِ خود گسترش دهد٬ که در عروق خونی می‌تواند یک انقباض٬ همانند یک انسداد باشد. چنان حرکات پیچشی می‌تواند تشکیل لخته‌ی خونی را در نزدیکیِ انقباض تحت تاثیر قرار دهد.
اکنون به گفته‌ی مانوئل آلوز (Manuel Alves) از دانشگاه پورتوی پرتغال: «بسیاری از مردم می‌گویند که خون غیرکشسان است.» بسیار مشکل است که بتوان «کشسانیِ کوچک را با این تکنیک اندازه گیری کرد». به بیان وی روشهایی که به این منظور انجام یافته فقط در طی چندین سال گذشته بوده است. این اثر می‌بایست برای کانال‌های کوچکتر٬ بزرگتر گردد. بنابراین چنان اثری برای کوچکترین عروقِ خونی به شکل ویژه‌ای اهمیت می‌یابد؛ مخصوصاً جایی‌که یک رگ به دو رگِ کوچکتر شکافته می‌شود. آلوز اظهار می کند که تقلید از این اثرات می‌تواند در جایگزین‌های مصنوعیِ (ترکیبی) برای خون مهم بوده باشد؛ تکنیکی که محققان در حال توسعه‌ی آن هستند.
درباره‌ی نویسنده:
دان مونرو (Don Monroe) نویسنده‌ی مستقلی (Murray Hill) در موری هیلِ نیوجرسی است.
منبع:
Blood Plasma is Not So Normal
نویسنده خبر: بهنام زینال‌وند فرزین
کد خبر : 908
آمار بازدید: ۳۵۰
آمار بازدید: ۳۵۰
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
حامیان انجمن فیزیک ایران (به حامیان انجمن بپیوندید)
Server:
Iran (45.82.138.40)
