Milçək gözündəki sistemin tibbi görüntü cihazlarına tətbiqi

Milçək gözündəki sistemin tibbi görüntü cihazlarına tətbiqi

78

Milçəyin göz quruluşuna əsasən hazırlanan ucuz optik sistem yeni tibbi görüntüləmə cihazlarının yaradılmasına imkan verir. 


Tibbi diaqnostika və müalicədə maqnit görüntüləmə cihazlarından istifadənin faydaları danılmazdır. Hazırda israilli alimlər bu sahədə yeni bir cihaz ixtira etmək  üçün işlərə davam edirlər. Hazırlanma mərhələsində olan cihazın hal-hazırda istifadə edilən cihazlarla müqayisədə mühüm üstünlük qazandıracağına ümid edilir. Bu üstünlük mövcud cihazlarda istifadə edilən görüntüləmə metodundan daha ucuz olması ilə bağlıdır. Belə ki, bu layihə gerçəkləşsə, insanlar tez-tez sağlamlıq müayinəsindən keçmə fürsəti əldə edəcəklər. MRT (Maqnit Rezonans Tomoqrafiya) və ya potensial olaraq zərərli  (döş müayinəsi) kimi mövcud görüntüləmə üsulları bu baxımdan bahalıdır ki:


Tibbi görüntüləmədə işıqdan faydalanmaq üçün müayinə olunan obyektdən gələn az sayda foton (işıq zərrəcikləri) qəbul edilə bilən olmalıdır. Mövcud cihazlarda isə bu, müəyyən qədər problem yaradır. Problem ondan ibarətdir ki, müayinə olunan obyektin önündəki toxuma işığı paylayaraq görüntüdə parazitlər meydana gətirir. İstifadə olunan metodlarda bu problem toxuma tərəfindən paylanan şüaların meydana gətirdiyi parazitləri yox edən, xüsusi örtücülərə sahib, bahalı kameralar vasitəsilə aradan qaldırılır. Bu isə daha çox maddi xərc deməkdir. 


İsraildəki Ben-Qurion Universitetindən tədqiqatçılar Cosef Rozen (Joseph Rosen) və David Abokasis (David Abookasis) indi fərqli bir üsuldan istifadə edirlər. Alimlər müayinə olunan obyektə aid bir neçə görüntü toplayır və bunları obyektin yaxşı şəklini əmələ gətirəcək tərzdə birləşdirirlər. Bu birləşdirmədən təxmini bir görüntü əldə edilir, toxuma tərəfindən paylanmış şüalar, yəni görüntüdəki parazitlər isə yox edilir. Bu birləşdirmə mövcud cihazlarda qarşılaşdığımız problemin praktik həll yoludur. Sözügedən birləşdirmə üsulunun fikir mənbəyi isə insan tərəfindən düzəldilmiş cihazlar deyil. Alimlər bu metodu tapmaqda milçəklərin yüz milyon illərdir sahib olduqları “fasetli göz” quruluşundan ilham almışlar. Belə ki, öz işlərinə verdikləri başlıq da bu cürdür: “Milçək gözü prinsipindən istifadə edərək bioloji toxumaların içini görmək”1


Alimlər milçəyin göz quruluşu əsasında 132 kiçik linzalı mikrolinza qızardıcı hazırladılar. Fikirlərini sınaqdan keçirmək istəyən tədqiqatçılar iki ədəd toyuğun döş ətini götürüb, arasına bir qanad sümüyü gizlədilər. Sonra ətin bir tərəfini zəif qüvvəli optik lazerlə işıqlandırdılar və mikrolinza qızardıcını digər tərəfə yerləşdirdilər. Mikrolinzalardan gələn görüntülər klassik linza ilə dijital kamera qəbuledicisinə ötürüldü. Kameradan çıxan görüntülərlə də kompyuter əməliyyatı aparıldı. Kompyuter paylanan şüaların çoxunu yox edərək gizlədilmiş qanad sümüyünün daha təmiz şəklini ortaya çıxardı.2


Rozen deyir: “Daha çox sayda mikrolinza və başqa həssas tənzimləmələrlə dəqiqliyi böyük ölçüdə artırmaq mümkündür. Bunu təmin edən investisiyalarla sistemimiz bir il ərzində ovucdakı sümükləri və ya dişlərin köklərini görəcək vəziyyətə gələ bilər.”


Rozen milçək gözü prinsipinə əsasən işləyən bu cihazın ümid vəd etdiyini bildirir.  Cihazın istifadəyə verilməsi ilə mədə müayinəsində xəstələri narahat edən endoskopların, yaxud udmalı olduqları “həb kameralar”ın tarixə qarışa biləcəyini müjdələyir.  

Milçək gözündəki dizayn

Milçək gözünün elektron mikroskopla çəkilmiş fotosu


Milçək havada uçarkən son dərəcə çevikdir. Edilən kiçik bir hərəkətə sürətlə reaksiya verərək dərhal istiqamətini dəyişib, əks yönə uça bilir. Otaqda qonmaq üçün döşəmə, divar və ya tavan arasında asanlıqla seçim edir. Milçəyin bu cür çevik hərəkət etməsində mükəmməl görmə qabiliyyətinə sahib olması əsas rol oynayır. Milçəyə yaxından  baxdıqda bu çevikliyin səbəbi dərhal başa düşülür. “Fasetli göz” adlandırılan milçək gözü çox sayda linzadan təşkil olunmuşdur və canlının geniş bucaqda görməsini təmin edir.


Milçəyin fasetli gözü hər biri optik linzaya sahib bir çox optik vahidlərdən ibarətdir  və bir şəklin çox sayda görüntüsünü meydana gətirir. Hər bir vahiddən çıxan sinir dövrələri görüntülərdən ortaq bir görüntü qəbul edir və beləliklə, parazitli arxa plandan daha təmiz tək şəkil əldə edilir. Milçəklərin gözü işıq titrəyişlərini saniyədə 330 dəfəyə qədər qəbul edir. Bu baxımdan insan gözündən 6 dəfə həssasdır. Eyni zamanda, işıq spektrindəki bizim görə bilmədiyimiz ultrabənövşəyi şüaları da qəbul edə bilir. Bu sistem milçəyin, xüsusilə, alatoranlıqda düşmənlərindən daha asan qaçmağını təmin edir. 


Milçəyin fasetli gözü canlının həyatı üçün son dərəcə mühüm funksiya daşıyan görmə duyğusunun fəaliyyətində rol oynayan, vacib orqandır. Bu orqana baxdığımız zaman işığı sındıran linzaların geniş bir sahənin görüntüsünü alan və bir mərkəzdə görüntüləyən, çökük səth meydana gətirdiyini görürük. Bu səthdə optik vahidlərin ətrafı altıbucaqlılardan təşkil olunmuşdur. Altıbucaqlı quruluş sayəsində gözlər doğru şəkildə uc-uca yerləşir. Beləliklə, fərqli geometrik formalardan istifadə edildiyi təqdirdə yaranacaq lazımsız boşluqlar ortaya çıxmır; sahə ən effektiv şəkildə istifadə edilir. Çoxlu sayda linzadan gələn şüaların qarışıq görüntü əmələ gətirməsi gözlənilsə də, bu baş vermir, milçək geniş bucaqda tək görüntü görür.  


Milçək gözündə mükəmməl dizayn var. İnsanların, xüsusilə, bir neçə əsrdir istifadə etdiyi bu mühəndislik prinsipi milçəklər tərəfindən təqribən 390 milyon ildir istifadə olunur. Təbiətin tarixinə daha geniş nəzər saldığımız zaman isə fasetli göz quruluşunun (Kembri dövründə, trilobitlərdə) təxminən 530 milyon illik tarixinin olduğunu görürük. 


Milçəklər mövcud olduqları gündən etibarən bu göz quruluşuna sahibdirlər. 


Milçəyin göz quruluşu necə yaranıb? 


Burada belə bir sual ortaya çıxır: Alimlər cihaz hazırlayarkən milçəyin göz quruluşunu təqlid edirlər. Müasir texnologiyada milçəyin göz quruluşundan ilham alınması gözdəki dizaynın mükəmməlliyini açıq şəkildə göstərir. Milçək gözündəki hər hissəciyin konkret bir məqsəd üçün yaradıldığını görürük. Bəs milçək bu göz quruluşuna necə sahib olmuşdur? Bütün hissəcikləri bu cür nizamlayan kimdir?


Milçək gözündəki nizam bu quruluşun canlıya sonsuz ağıl sahibi bir varlıq tərəfindən verildiyini göstərir. 

 
1 Joseph Rosen və David Abookasis, “Seeing through biological tissues using the fly eye principle”, http://www.ee.bgu.ac.il/%7Erosen/fly_eye.pdf 
2 Judy Siegel-Itzkovich, “Fly's-eye view shines a light on disease”, New Scientist 181-ci cild, 2429-cu say - 10 yanvar 2004, səh. 23 
3 Dr. Julie Palmer, Texas Universiteti biologiya fakultəsi, http://www.esb.utexas.edu/palmer/bio303/group25/DROSOPHILA/compound_eye.h

DİGƏR məqalələr

  • Rudiment orqan yoxdur!
    Rudiment orqan yoxdur!
    in: 3

    İnsan oturarkən çanaq sümüyünün aşağı hissəsini təşkil edən 2 oturaq sümüyü və büzdüm sümüyü tripod forma yaradaraq düzgün oturmağımızı təmin edir. Oturan şəxs qabağa əyildikdə ağırlıq oturaq sümüklərinə, geriyə

  • Pişiklər necə xilas olurlar?
    Pişiklər necə xilas olurlar?
    in: 2

    Aparılan tədqiqatlara əsasən, havada qol və ya ayaqlarını açaraq müvazinəti saxlamağa çalışan pişiyin düşmə sürəti 96 km/saat-dır.