Christoph Cremer
கிறிஸ்டோஃப் கிரெமர் (ஜெர்மனியின் ஃப்ரீபர்க் இம் ப்ரீஸ்கோவில் பிறந்தார்) ஒரு ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் மற்றும் ரூப்ரெக்ட்-கார்ல்ஸ்-யுனிவர்சிட்டி ஹைடெல்பெர்க்கில் எமிரிட்டஸ் ஆவார், மைன்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் முன்னாள் க orary ரவ பேராசிரியராகவும், ஜெர்மனியின் மைன்ஸ் ஜோஹன்னஸ் குட்டன்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் மூலக்கூறு உயிரியல் நிறுவனத்தில் (ஐ. எம். பி) முன்னாள் குழுத் தலைவராகவும் இருந்தார், அவர் ஒளி அடிப்படையிலான விசாரணைகளுக்கு (அபே வரம்பு) பொருந்தும் வழக்கமான தீர்மான வரம்பை வெற்றிகரமாக கடந்துள்ளார். இதற்கிடையில், அவரது சொந்த அறிக்கையின்படி, கிறிஸ்டோஃப் க்ரெமர் வேதியியலுக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் (ஓட்டோ ஹான் இன்ஸ்டிடியூட்) மற்றும் பாலிமர் ஆராய்ச்சிக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஆகியவற்றில் உறுப்பினராக உள்ளார். அவரது உண்மையான நுண்ணோக்கி வெர்டிகோ-எஸ். எம். ஐ உலகின் மிக விரைவான நானோ ஒளி நுண்ணோக்கி ஆகும், இது உயிரணு நிலைமைகள் உட்பட சூப்பர் மூலக்கூறு வளாகங்களை பெரிய அளவில் ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது. இது வழக்கமான ஒளிரும் சாயங்களுடன் குறிக்கப்பட்ட உயிரியல் தயாரிப்புகளின் 3 டி இமேஜிங்கை அனுமதிக்கிறது மற்றும் 2 டி இல் 10 என்எம் மற்றும் 3 டி இல் 40 என்எம் தீர்மானத்தை அடைகிறது. எனவே இந்த நானோஸ்கோப் ஒளியியல் இமேஜிங்கில் தற்போதைய புரட்சிக்கு கணிசமாக சேர்க்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது முழு மூலக்கூறு உயிரியல், மருத்துவ மற்றும் மருந்து ஆராய்ச்சியையும் பாதிக்கும். நோய்களைத் தடுப்பதற்கும், ஆபத்தைக் குறைப்பதற்கும், சிகிச்சையளிப்பதற்கும் புதிய உத்திகளை உருவாக்க தொழில்நுட்பம் அனுமதிக்கிறது. ஃப்ரீபர்க் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் முனிச் பல்கலைக்கழகத்தில் தத்துவம் மற்றும் வரலாறு படித்த சில செமஸ்டர்களைத் தொடர்ந்து, கிரெமர் முனிச்சில் இயற்பியல் பயின்றார் (ஸ்டுடியன்ஸ்டிஃப்டங் டெஸ் டூய்ட்ஷென் வோல்கஸின் நிதி உதவியுடன்) மற்றும் ஃப்ரீபர்க்கில் மரபியல் மற்றும் உயிர் இயற்பியலில் முனைவர் பட்டம் பெற்றார். இதைத் தொடர்ந்து ஃப்ரீபர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் மனித மரபியல் நிறுவனத்தில் பிந்தைய முனைவர் படிப்புகளும், கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் அமெரிக்காவில் பல ஆண்டுகளும், ஃப்ரீபர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் பொது மனித மரபியல் மற்றும் சோதனை சைட்டோஜெனெடிக்ஸில் அவரது "வாழ்வாதாரம்" ஆகியவை மேற்கொள்ளப்பட்டன. 1983 முதல் அவர் ஓய்வு பெறும் வரை, ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலுக்கான கிர்ச்சோஃப் நிறுவனத்தில் "பயன்பாட்டு ஒளியியல் மற்றும் தகவல் செயலாக்கத்திற்கான" பேராசிரியராக (2004 முதல் தலைவர்) கற்பித்து வந்தார். கூடுதலாக, அவர் ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் (2007-2012) மூன்று "சிறப்புமிக்க திட்டங்களில்" பங்கேற்பாளராக இருந்தார், மேலும் செல் அடிப்படையிலான மற்றும் மூலக்கூறு மருத்துவத்திற்கான பயோடெக்னாலஜி கிளஸ்டரில் பங்குதாரராகவும் இருந்தார், இது 2008 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மன் பி. எம். பி. எஃப் கிளஸ்டர்ஸ் ஆஃப் எக்ஸலன்ஸ் ஆக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஐந்து கிளஸ்டர்களில் ஒன்றாகும். ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் செனட்டின் இரண்டாவது சபாநாயகராக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கிரெமர், பல்கலைக்கழக ஆளுகை மற்றும் அரசியலிலும் ஈடுபட்டார். மைனே பல்கலைக்கழகத்தில் துணைப் பேராசிரியராகவும், ஜாக்சன் ஆய்வகத்தின் (பார் ஹார்பர், மைனே) உறுப்பினராகவும், செமஸ்டர் இடைவேளையின் போது ஒவ்வொரு ஆண்டும் பல வாரங்கள் ஆராய்ச்சியை மேற்கொள்கிறார், அவர் உயிரியல் இயற்பியல் மையத்தை (மூலக்கூறு உயிர் இயற்பியல் நிறுவனம்) நிறுவுவதில் ஈடுபட்டார், இது ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்துடன் "குளோபல் நெட்வொர்க்" ஒத்துழைப்பின் மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. கிரெமர் கட்டிடக் கலைஞரும் கலைஞருமான லெடிசியா மான்சினோ-கிரெமரை மணந்தார். லேசர் அடிப்படையிலான ஒளி நுண்ணோக்கி அணுகுமுறைகளின் மேலும் வளர்ச்சியில் 4 பை நுண்ணோக்கி கிரெமர் என்ற கருத்தை உருவாக்குவது ஆரம்பத்தில் ஈடுபட்டது. முதல் யோசனைகள் 1970 களில் அவரது பட்டதாரி மாணவர் ஆண்டுகளில் அவற்றின் தோற்றத்தைக் கொண்டிருந்தன. முனிச்சில் உள்ள லுட்விக்ஸ்-மாக்ஸிமிலியன் பல்கலைக்கழகத்தில் மானுடவியல் மற்றும் மனித மரபியல் பேராசிரியரான (தலைவர்) அவரது சகோதரர் தாமஸ் கிரெமருடன் இணைந்து, கிறிஸ்டோஃப் கிரெமர் ஹாலோகிராம் அடிப்படையிலான லேசர் ஸ்கேனிங் 4பிஐ நுண்ணோக்கியின் வளர்ச்சியை முன்மொழிந்தார். வழக்கமான லேசர் மையத்தை விட சிறிய விட்டம் கொண்ட ஒரு இடத்தில் அனைத்து பக்கங்களிலிருந்தும் (விண்வெளி கோணம் 4Pi) லேசர் ஒளியை மையப்படுத்துவதும், இந்த இடத்தின் மூலம் பொருளை ஸ்கேன் செய்வதும் அடிப்படை யோசனையாக இருந்தது. இந்த முறையில், வழக்கமான வரம்பான தோராயத்திற்கு அப்பால் மேம்பட்ட ஒளியியல் தெளிவுத்திறனை அடைய முடியும். 200 nm பக்கவாட்டு, 600 nm அச்சு. எவ்வாறாயினும், 1978 முதல் வெளியீடு ஒரு முறையற்ற உடல் முடிவை எடுத்தது (அதாவது. ஒரு புள்ளி போன்ற ஒளி புள்ளி) மற்றும் திடமான கோணத்தின் மறுபுறத்தைச் சேர்ப்பதன் உண்மையான நன்மையாக அச்சுத் தெளிவுத்திறன் அதிகரிப்பை முற்றிலும் தவறவிட்டது. 1992 முதல், 4பிஐ நுண்ணோக்கி ஸ்டீபன் ஹெல் (மேக்ஸ்-பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் பயோபிசிகல் கெமிஸ்ட்ரி, கோட்டிங்கன்) என்பவரால் மிகவும் திறமையான, உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட இமேஜிங் செயல்முறையாக உருவாக்கப்பட்டது, இதில் உயர் எண் துளை கொண்ட இரண்டு நுண்ணோக்கி புறநிலை லென்ஸ்கள் ஒருவருக்கொருவர் எதிர்க்கின்றன. உயிரணுக்களுக்கான முதல் டிஎன்ஏ லேசர்-யுவி-நுண் கதிர்வீச்சு நுட்பத்தின் வளர்ச்சி 1970 களின் முற்பகுதியில், சகோதரர்கள் ஒரு புற ஊதா லேசர் நுண் கதிர்வீச்சு கருவியை உணர்ந்தனர், இது முதல் முறையாக டிஎன்ஏ (257 என்எம்) அதிகபட்ச உறிஞ்சுதலில் ஒரு உயிரணுவின் ஒரு சிறிய பகுதியை மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் கதிர்வீச்சு செய்ய முடிந்தது. இது 60 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நடைமுறையில் இருந்த வழக்கமான புற ஊதா பகுதி கதிர்வீச்சை மாற்றியது. இந்த வழியில், டிஎன்ஏவில் மாற்றங்களைத் தூண்டுவது முதல் முறையாக ஒரு கவனம் செலுத்தும் முறையில் சாத்தியமானது (அதாவது. உயிரணுக்களின் உயிரணு அணுக்கருவில் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட இடங்களில்) உயிரணுக்களைப் பிரிப்பதற்கும் உயிர்வாழ்வதற்கும் உள்ள திறனை சமரசம் செய்யாமல். குறிப்பிட்ட மிகச் சிறிய உயிரணு பகுதிகளை கதிர்வீச்சு செய்ய முடியும், இதனால் பெரிய மூலக்கூறுகளின் (டிஎன்ஏ) இயக்கவியல் அங்கு அளவு ரீதியாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. மேலும், ஒரு வினாடி பின்னங்களின் கதிர்வீச்சு நேரங்களைப் பயன்படுத்தி செயல்முறையின் அதிக வேகம் காரணமாக, நகரும் செல் உறுப்புகளைக் கூட கதிர்வீச்சு செய்ய முடிந்தது. இந்த வளர்ச்சி மரபணு கட்டமைப்பு ஆராய்ச்சிப் பகுதியில் முக்கியமான சோதனைகளுக்கு அடிப்படையை வழங்கியது (உயிருள்ள பாலூட்டி உயிரணுக்களில் குரோமோசோம் பிரதேசங்கள் என்று அழைக்கப்படுவதை நிறுவியது) மற்றும் சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு (1979/1980) உயிரியலாளர் கிறிஸ்டியன் நுஸ்லின்-வோல்ஹார்ட் (மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் டெவலப்மெண்டல் பயாலஜி, டூபிங்கன்) உடன் வெற்றிகரமான ஒத்துழைப்புக்கு வழிவகுத்தது. இந்த ஒத்துழைப்பில் கிரெமர் தனது புற ஊதா லேசர் நுண் கதிர்வீச்சு கருவிகளைப் பயன்படுத்தி பழ ஈ ட்ரோசோபிலா மெலனோகாஸ்டரின் ஆரம்ப லார்வா நிலைகளில் செல்லுலார் மாற்றங்களை வெளிப்படுத்தினார். ஃப்ளோரசன்ஸிற்கான கான்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் நுண்ணோக்கியின் வளர்ச்சி புற ஊதா லேசர் நுண் கதிர்வீச்சு கருவியின் கட்டுமானம் மற்றும் பயன்பாட்டில் பெறப்பட்ட அனுபவத்தின் அடிப்படையில், கிரெமர் சகோதரர்கள் 1978 ஆம் ஆண்டில் ஒரு லேசர் ஸ்கேனிங் செயல்முறையை வடிவமைத்தனர், இது ஒரு பொருளின் முப்பரிமாண மேற்பரப்பை ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட லேசர் கற்றை மூலம் புள்ளி-மூலம்-ஸ்கேன் செய்கிறது மற்றும் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படுவதைப் போலவே மின்னணு வழிமுறைகளால் ஒட்டுமொத்த படத்தையும் உருவாக்குகிறது. இது ஒரு கான்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் நுண்ணோக்கி (சி. எஸ். எல். எம்) கட்டுமானத்திற்கான திட்டமாகும், இது முதல் முறையாக லேசர் ஸ்கேனிங் முறையை ஃப்ளோரசன்ட் மார்க்கர்களுடன் பெயரிடப்பட்ட உயிரியல் பொருட்களின் 3 டி கண்டறிதலுடன் இணைத்தது, இது ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் கிரெமர் தனது பேராசிரியரைப் பெற்றது. அடுத்த தசாப்தத்தில், ஆம்ஸ்டர்டாம் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஹைடெல்பெர்க்கில் உள்ள ஐரோப்பிய மூலக்கூறு உயிரியல் ஆய்வகத்தில் (ஈ. எம். பி. எல்) பணிபுரியும் குழுக்கள் மற்றும் அவர்களின் தொழில்துறை கூட்டாளர்களால் கான்ஃபோகல் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி தொழில்நுட்ப ரீதியாக முழுமையாக முதிர்ந்த நிலையில் உருவாக்கப்பட்டது. பிந்தைய ஆண்டுகளில், இந்த தொழில்நுட்பம் உயிரியல் மூலக்கூறு மற்றும் உயிரியல் மருத்துவ ஆய்வகங்களால் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, மேலும் வழக்கமான தெளிவுத்திறனுடன் முப்பரிமாண ஒளி நுண்ணோக்கியைப் பொருத்தவரை இன்று வரை தங்கத் தரமாக உள்ளது. சூப்பர் ரெசல்யூஷன் நுண்ணோக்கி முறைகளின் வளர்ச்சி நுண்ணோக்கியின் குறிக்கோள் பல சந்தர்ப்பங்களில் தனிப்பட்ட, சிறிய பொருட்களின் அளவை தீர்மானிப்பதாகும். வழக்கமான ஒளிரும் நுண்ணோக்கி சுமார் 200 நானோமீட்டர் (பக்கவாட்டு) வழக்கமான ஒளியியல் தெளிவுத்திறன் வரம்பைச் சுற்றி மட்டுமே அளவுகளை நிறுவ முடியும். 4 பை காப்புரிமை விண்ணப்பத்தை சமர்ப்பித்து 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, கிறிஸ்டோஃப் கிரெமர் விலகல் வரம்பின் சிக்கலுக்குத் திரும்பினார். வெர்டிகோ எஸ். எம். ஐ நுண்ணோக்கி மூலம் எஸ். எம். ஐ, எஸ். பி. டி. எம், எஸ். பி. டி. எம்ஃபைமட் மற்றும் லிமோன் உள்ளிட்ட பல்வேறு சூப்பர் ரெசல்யூஷன் நுட்பங்களை அவரால் உணர முடிந்தது. இந்த முறைகள் முக்கியமாக உயிரியல் மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன இடஞ்சார்ந்த மாடுலேட்டட் இலுமினேஷன் எஸ். எம். ஐ 1995 ஆம் ஆண்டில், அவர் ஒரு ஒளி நுண்ணோக்கி செயல்முறையின் வளர்ச்சியுடன் தொடங்கினார், இது ஒரு ஒளிரும் மார்க்கரால் கறை படிந்த செல்லுலார் நானோ கட்டமைப்புகளின் கணிசமாக மேம்பட்ட அளவு தெளிவுத்திறனை அடைந்தது. இந்த முறை அவர் கட்டமைக்கப்பட்ட லேசர் ஒளியுடன் இணைந்த பரந்த புல நுண்ணோக்கியின் கொள்கையைப் பயன்படுத்தினார் (இடஞ்சார்ந்த பண்பேற்றம், எஸ். எம். ஐ) தற்போது, 30-40 என். எம் அளவு தீர்மானம் (தோராயமாக 1/16-1/13 பயன்படுத்தப்படும் அலைநீளம்) அடையப்படுகிறது. கூடுதலாக, இந்த தொழில்நுட்பம் இனி கவனம் செலுத்தும் நுண்ணோக்கியின் வேக வரம்புகளுக்கு உட்படுத்தப்படுவதில்லை, இதனால் குறுகிய கண்காணிப்பு நேரங்களுக்குள் (தற்போது சில நொடிகளில்) முழு உயிரணுக்களின் 3D பகுப்பாய்வுகளை மேற்கொள்ள முடியும். தெளிவின்மை எஸ்எம்ஐஃ எஸ் = இடஞ்சார்ந்த, எம் = பண்படுத்தப்பட்ட ஐ = ஒளியூட்டல். உள்ளூர்மயமாக்கல் நுண்ணோக்கி எஸ். பி. டி. எம் மேலும் 1995 ஆம் ஆண்டில், கிரெமர் புதிய ஃப்ளோரசன்ஸ் அடிப்படையிலான பரந்த புல நுண்ணோக்கி அணுகுமுறைகளை உருவாக்கி உணர்ந்தார், அவை பயனுள்ள ஒளியியல் தெளிவுத்திறனை (இரண்டு உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பொருட்களுக்கு இடையிலான மிகச்சிறிய கண்டறியக்கூடிய தூரத்தின் அடிப்படையில்) வழக்கமான தெளிவுத்திறனின் ஒரு பகுதி வரை மேம்படுத்துவதை இலக்காகக் கொண்டிருந்தன (நிறமாலை துல்லிய தூரம்/நிலை நிர்ணயம் நுண்ணோக்கி, எஸ். பி. டி. எம்; தெளிவற்ற எஸ். பி. டி. எம்ஃ எஸ் = ஸ்பெக்ட்ரல், பி = துல்லியம், டி = தூரம், எம் = நுண்ணோக்கி). உள்ளூர்மயமாக்கல் நுண்ணோக்கி எஸ். பி. டி. எம்ஃபைமாட் இந்த முறையின் மூலம், வழக்கமான, நன்கு நிறுவப்பட்ட மற்றும் மலிவான ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களைப் பயன்படுத்த முடியும், GFP, RFP, YFP, அலெக்சா 488, அலெக்சா 568, அலெக்சா 647, Cy2, Cy3, அட்டோ 488 மற்றும் ஃப்ளோரெசின் போன்ற தரநிலைகள். மற்ற உள்ளூர்மயமாக்கல் நுண்ணோக்கி தொழில்நுட்பங்களுக்கு மாறாக, சிறப்பு புகைப்பட-மாற்றக்கூடிய/புகைப்பட-செயல்படுத்தக்கூடிய ஃப்ளோரசன்ஸ் மூலக்கூறுகள் பயன்படுத்தப்படும்போது இரண்டு லேசர் அலைநீளங்கள் தேவைப்படுகின்றன. புகையிலை மொசைக் வைரஸ் (டி. எம். வி) துகள்களின் பகுப்பாய்வு எஸ். பி. டி. எம்ஃபைமாட் பயன்பாட்டிற்கான மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு ஆகும். அல்லது வைரஸ்-செல் தொடர்பு. தெளிவற்ற எஸ். பி. டி. எம்ஃபைமட்ஃ எஸ் = ஸ்பெக்ட்ரல், பி = துல்லியம் டி = தூரம், எம் = நுண்ணோக்கி, ஃபை = இயற்பியல், மாட் = மாற்றியமைக்கக்கூடிய 3 டி ஒளி நுண்ணோக்கி நானோசைசிங் (லிமோன்) நுண்ணோக்கி எஸ். பி. டி. எம் மற்றும் எஸ். எம். ஐ ஆகியவற்றை இணைத்தல், இது லிமோன் நுண்ணோக்கி என்று அழைக்கப்படுகிறது. கிறிஸ்டோஃப் கிரெமர் தற்போது தோராயமாக ஒரு தீர்மானத்தை அடைய முடியும். முழு உயிரணுக்களின் பரந்த புலப் படங்களில் 2டி இல் 10 என்எம் மற்றும் 3டி இல் 40 என்எம். முழு உயிரணுக்களின் வைட்ஃபீல்ட் 3டி "நானோ இமேஜ்கள்" தற்போது சுமார் இரண்டு நிமிடங்கள் ஆகும், ஆனால் இதை மேலும் குறைப்பதற்கான பணிகள் தற்போது நடைபெற்று வருகின்றன. வெர்டிகோ-எஸ்எம்ஐ தற்போது உலகெங்கிலும் உள்ள முழு உயிரணுக்களின் முப்பரிமாண கட்டமைப்பு பகுப்பாய்விற்கான வேகமான ஒளியியல் 3டி நானோஸ்கோப் ஆகும் 3டி இரட்டை வண்ண முறையில் ஒரு உயிரியல் பயன்பாடாக ஹெர்2/நியூ மற்றும் ஹெர்3 கிளஸ்டர்களின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாடுகள் அடையப்பட்டன. புரதக் கொத்துக்களின் மூன்று திசைகளிலும் உள்ள நிலைகளை சுமார் 25 நானோமீட்டர் துல்லியத்துடன் தீர்மானிக்க முடியும். மேற்கோள்கள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஜெர்மனியின் ஐஎம்பி மைன்ஸில் உள்ள சூப்பர் ரெசல்யூஷன் நுண்ணோக்கி/ஒளியியல் நானோஸ்கோபி கிறிஸ்டோஃப் கிரெமரின் ஆய்வகத்தின் வரலாறு வெளியீடுகளின் பட்டியல் ஃபோட்டோனிக்ஸ் ஃபெஸ்ட்ஷிரிஃப்ட் உலகில் நேர்காணல் "பேராசிரியர் கிரெமரின் 65 வது பிறந்தநாளை நினைவுகூரும் வகையில் ஒளி நுண்ணோக்கி மூலம் செல்லுலார் துணை கட்டமைப்புகளைக் கண்டறிதல்", ஐரோப்பிய உயிர் இயற்பியல் இதழ் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஜெர்மன் இயற்பியலாளர்கள் வாழும் மக்கள் மூலக்கூறு உயிரியல் பிறப்பு ஆண்டு காணவில்லை (உயிருள்ள மக்கள்) 21 ஆம் நூற்றாண்டின் ஜெர்மன் இயற்பியலாளர்கள் ஹைடெல்பெர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் ஃப்ரீபர்க் இம் பிரிஸ்காவின் கல்வி ஊழியர்கள்