Kính hiển vi điện tử lớn nhất thế giới đặt tại viện khoa học Pasteur, Paris. Hình dạng siêu vi khuẩn dịch tễ 2019

10 Tháng Tư 20209:39 SA(Xem: 392)

VĂN HÓA ONLINE - TỪ CALIFORNIA - THỨ SÁU 10 APRIL 2020

Ý kiến-Bài vở vui lòng gởi về:  vaamacali@gmail.com (VănHóa Online-California)


Kính hiển vi điện tử lớn nhất thế giới đặt tại viện khoa học Pasteur, Paris. Hình dạng siêu vi khuẩn dịch tễ 2019.


Ngọc Diễm


Bài 2


image022


(ảnh chụp với mặt nạ khăn tay tự chế phòng ngừa vi sinh vật khi ra ngoài) viết ngày thứ sáu 27 tháng Ba năm 2020


Tôi xin đính chính về kích thước của hạt photon ánh sáng và hạt electron : hầu như không ai đo được độ siêu vi cực nhỏ của đôi bên vì có hiện tượng chuyển động kèm theo cùng lúc. Cũng nên nhắc lại loại kính hiển vi đầu tiên xuất hiện trên thế giới ứng dụng quang học và thấu kính thủy tinh. Kính điện tử dùng một chùm tia electron dội lên vật thể và quan sát từng chi tiết nhờ độ bật của hạt điện tử khi chạm vào vật thể từng điểm một (gọi là balayage như ta quét nhà đi qua từng chỗ một). Thí dụ điển hình là khi quả banh tennis chạm vào một điểm của đống đất cao, nó tưng lên rồi rơi xuống. Chạm vào điểm khác thì tưng lên và rớt xuống khác hơn chút đỉnh. Cứ thế, quan sát viên sẽ vẽ lại được hình dạng của đống đất tròn méo thế nào. Thế là kính điện tử va chạm (viết tắt là MEB). Kính điện tử giao chuyển, transmission, (MET) thì cho thêm bóng của đống đất nói trên xuyên qua vật thể. Điều kiện dùng tế nhị hơn.


Trong cuộc quan sát những tấn công của Covid -19 năm nay, loại MEB balayage va chạm quét qua từng điểm được dùng trong máy Titan Krios ở tựa bài.   


Dưới đây là nguyên tắc lý thuyết cấu tạo kính hiển vi và hình ảnh của vài loại thông dụng nhất dùng trong các trường đại học khoa học nói chung.


Theo đó, đại học Yale danh tiếng tư nhân giàu nhì sau Harvard của tiểu bang Connecticut tại thành phố New Haven được xem như thủ đô văn hoá (Hartfort là thủ đô hành chính) cũng đã mua Titan Krios vào tháng Sáu năm 2018. Ngoài viện Pasteur tọa lạc tại Paris, thành phố lớn Grenoble nổi tiếng về các nghiên cứu đại học thuộc vùng Rhône-Alpes ở phía Nam-Đông cạnh nhiều núi non hùng vĩ vừa tậu được Titan Krios vào tháng 11 năm 2018. Thành phố này đang ứng dụng chùm électrons chạy nhanh nhờ máy đẩy (accélérateur) thành 100 tỷ lần sáng hơn tia X biến thành loạI siêu kính hiển vi để quan sát hạt nguyên tử trong vật chất hữu cơ và vô cơ (tên tắt là ESRF).  


image023

Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo kính hiển vi dựa trên hai nhóm thị kính oculaire và objectif.


Đồ thị trên cho thấy trục quang học là đường thẳng đứng từ trên xuống dưới xuyên qua mắt quan sát viên (gạch ngắn đầu tiên nằm ngang không có hai mũi nhọn, oeil de l’observateur số 4 trong hình). Mắt sẽ thấy hình ảnh cuối cùng là gạch đen dài nhất thứ tư đã phóng to lên hết cỡ (số 3 trong hình). Vật thể được xem là gạch đen ngắn nhất số 1. Độc giả theo dõi những đưnờg gạch chấm chấm rời ra sẽ thấy hình ảnh đi qua hai nhóm thị kính và cho ảnh thật cuối cùng rọi lớn không bị đảo ngược tới mắt quan sát viên.


Chỉ số của vật kính (objectif, và objet là vật thể) là 4,10,20,40 và 100 lớn nhất; chỉ số của thị kính (oculaire gần mắt) là 10 không thay đổi. Chỉ số hai bên nhân lên cho ra 40, 100, 200, 400 và 4000 là lớn nhất. Trong trường đại học, tôi còn nhớ sinh viên ngành Vạn Vật dùng kính hiển vi chỉ có một thị kính duy nhất (monoculaire, hình 1) với bốn ống kính gần vật thể (objectif) xoay tròn tùy theo khi muốn nhìn độ lớn rõ hơn. Trong hình 2, đây là máy mạnh hơn có hai thị kính (binoculaire).


image024

Kính hiển vi thông thường nơi các trường đại học khoa học (hình 1)


image025

Kính hiển vi hai thị kính (h2)


image026

Hình 3, kính được trang bị ba thị kính rất mạnh và còn thêm năm cái kính vật thể objectifs với năm độ phóng đại từ 4, 10, 20, 40 và 100 lần dùng để quan sát các loại nấm thông thường và mốc meo nhỏ tý ty.


image027

Hình 4


Kính tối tân gồm ba thị kính và sáu vật kính chỉ dùng trong phòng nghiên cứu lớn nhờ phối hợp nhiều kỹ thuật khác nhau như có ánh huỳnh quang, độ sáng tương phản (contraste) nghịch mờ hay nổi bật v.v…


 Bên cạnh Titan Kryos cao tới 4 mét, những chiếc máy trong ảnh chỉ là đồ chơi cho trẻ con. Chẳng hạn, chúng ta biết con sò biển tên là pétoncle (sò điệp) ăn rất ngon và giá rất đắt nhưng các khoa học gia đang muốn nghiên cứu tìm hiểu vì sao nó có tới 200 con mắt. Sò ta dùng hàng trăm cái kiếng nhỏ xíu sắp ngay hàng thẳng lối thật tỷ mỉ để làm phản chiếu ánh sáng vào lớp giác mạc của 200 con mắt ấy. Họ sẽ dùng Titan Krios để hy vọng khám phá cấu trúc của công trình siêu toàn này để ứng dụng gì đó cho con người. Kính này quan sát tới vật thể siêu vi bằng hạt nguyên tử, từ 0,2 nanomét tức là 500 lần nhỏ hơn một con siêu vi khuẩn.


Cuộc chiến chống lại những con sinh vật siêu vi này sẽ mang lại các loại thuốc chủng ngừa tương lai vì một khi con Covid-19 chịu trận thì sẽ còn con nào khác đến từ băng giá tan ra do thay đổi khí hậu. Giá trị của kính Titan Krios là 6 triệu đồng Âu kim (euro).


Kết hợp với cách giữ vật thể trong ni-tơ đông lạnh (cryogénie) cùng với một máy quay phim chụp hình tối tân, kính Titan cho ảnh ba chiều 3D rất hoàn hảo.


image028

Xe cam nhông chở kính hiển vi khổng lồ Titan Krios tới viện Pasteur (ảnh viện Pasteur).


Một khu nhà trống dành riêng cho máy rộng 350 mét vuông được chăm sóc cẩn trọng vế các yếu tố như độ ẩm thích hợp, nguồn chứa ni-tơ thường trực, nhà không được rung động nhiều, từ trường điện tử bình thường v.v…


Theo dõi những bản tường trình dành cho báo chí, tôi nhận thấy các khoa học gia Trung quốc đã dùng chiếc Titan Krios bên nước họ và thu góp được nhiều tấm hình trước cả viện Pasteur. Đây là điều hợp lý vì Pháp đi sau trong bão dịch tễ nên chậm chạp hơn dù có phương tiện để điều tra nghiên cứu siêu vi. Dân chúng Pháp đành chờ đợi và theo dõi hàng ngày những hoạt động khẩn cấp của viện Pasteur để góp phần vào việc chế tạo thuốc ngừa. Nguyên tắc sẽ là tìm cách đưa ra một thực thể tương tự như chiếc gai đạm chất S để khoá ngược nó lại trước khi nó vào tế bào chủ. Đó là theo Qiang Zhou, đại học Tây Hồ, Hàng Châu và ê kíp của ông : vua Cô Vi cho gai cắm vào ổ khoá tên là ACE2 trên tế bào phổi thành một khối rồi đưa nhau vào trong “nhà”. Trong khi đó, quân trực chiến đã biết chúng sẽ được đưa tới cắm chìa khoá riêng vào gai Cô Vi y như chúng nó làm với tế bào đang bị xâm chiếm. Virus bị phá phách kiểu này sẽ không còn có thể tiếp tục xâm lấn vì chính chúng đang bị gỡ bỏ từng cái gai. Tin khoa học lẻ tẻ cho rằng gai này tương đương với ba chiếc búa trong khi hai loại kia (2003 và 2012) chỉ có một cái mà thôi ! Vấn đề của các khoa học gia là thế: tìm cho ra chất kháng siêu vi Covid-19 ! Tiến trình này sẽ rất phức tạp khi độc giả có đầy đủ thông tin về cách Cô Vi vào tế bào rồi bung ra sợi ARN duy nhất của nó cho tế bào bị uy hiếp đọc mật mã chừng 30 ngàn ký hiệu (con người có tới 3 tỷ trong sợi ADN di truyền) để sao chép cho ra con virion tương tự. Bên cạnh đó là sự cung cấp dầu mỡ (chất lipide), đạm (protéine) để tạo ra lớp màng bọc bảo vệ con virion … kéo dài hàng giờ đồng hồ. Đến khi xong việc thì tế bào người kiệt quệ tử vong kiểu apoptosis (cái chết có dự tính) và sư đoàn địch quân tiến ra đi xâm lấn tiếp tục trình tự gây hấn./.


image021

Ảnh chụp từ bài trước trong diễn tiến sư đoàn siêu vi Cô Rô Na tấn công tế bào người bị xâm nhập trái phép (kính hiển vi điện tử dùng phương pháp ni-tơ đông lạnh và chùm tia electrons va chạm thật nhanh từng điểm một trên mẫu vật thể cắt mỏng, dịch từ balayage).


ND  (27/3/2020)