بینی الکترونیکی برای استشمام بیماریها ۱۰ هزار بار نازک تر از موی انسان
نیو وبلاگ: نیو وبلاگ: دانشمندان یک بینی الکترونیکی انقلابی را برای استشمام بیماریها طراحی نموده اند که یک نانوسیم 10 هزار برابر نازک تر از موی انسان است و می توان آنرا بطور ارزان توسط باکتری های معمولی رشد داد و برای بوییدن بیماریها تنظیم کرد.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، در سال ۲۰۱۷ بود که دانشمندان یک بینی الکترونیکی ابداع کردند که می توانست بوی بیماریها را حس کند. حالا دانشمندان دانشگاه «ماساچوست آمهرست»(Massachusetts Amherst) نانوسیمی ۱۰ هزار برابر نازک تر از موی انسان ساخته اند که می تواند به گونه ای ارزان توسط باکتری های معمولی رشد داده شود و مجموعه وسیعی از ردیاب های شیمیایی را بو بکشد.
برمبنای بیانیه مطبوعاتی این دانشگاه، این دستگاه حتی می تواند بوهایی را که توسط افراد مبتلا به طیف گسترده ای از شرایط پزشکی مانند آسم و بیماری کلیوی منتشر می شود نیز تشخیص دهد.
نظارت بر مشکلات سلامتی
این نانوسیم های تنظیم شده مخصوص را می توان روی سنسورهای کوچک و پوشیدنی ترکیب کرد تا به ابزاری بی سابقه برای نظارت بر عوارض بالقوه سلامت تبدیل گردد.
این نوآوری توسط نویسندگان ارشد این مطالعه جدید به نام درک لاولی استاد برجسته میکروبیولوژی در ماساچوست آمهرست و جون یائو استاد مهندسی برق و کامپیوتر در کالج مهندسی این دانشگاه ابداع شده که برمبنای عملکرد بینی انسان طراحی شده است.
یائو می گوید: بینی انسان صدها گیرنده دارد که هر کدام به یک مولکول خاص حساس هستند. آنها بسیار حساس تر و کارآمدتر از هر وسیله مکانیکی یا شیمیایی هستند که بتوان مهندسی کرد. ما بدنبال این بودیم که چگونه می توانیم بجای تکیه بر مواد مصنوعی، از خود طرح بیولوژیکی استفاده نمائیم.
پژوهشگران برای انجام این کار از یک باکتری به نام Geobacter sulfurreducens استفاده کردند که توانایی طبیعی رشد نانوسیم های رسانای الکتریکی را دارد. آنها سپس مبادرت به ویرایش ژنتیکی آن کردند.
لاولی می گوید: کاری که ما انجام داده ایم این است که «ژن نانوسیم» موسوم به پیلین را از G. sulfurreducens خارج کردیم و آنرا به DNA «اشریشیا کلی»، یکی از گسترده ترین باکتری ها در جهان متصل کردیم.
لاولی، یائو و گروه همکارشان سپس این طرح را بیشتر اصلاح کردند تا شامل یک پپتید خاص به نام DLESFL شود که به آمونیاک بسیار حساس است. آمونیاک یک ماده شیمیایی است که اغلب در تنفس افراد مبتلا به بیماری کلیوی وجود دارد.
یاسر لکباخ نویسنده ارشد این مطالعه و پژوهشگر فوق دکترا در رشته میکروبیولوژی در آمهرست می گوید: تغییر ژنتیکی نانوسیم ها موجب شد که آنها ۱۰۰ برابر بیش از آنچه در ابتدا بودند، به آمونیاک واکنش نشان دهند.
وی ادامه داد: نانوسیم های تولید شده توسط میکروب به عنوان سنسور بسیار بهتر از حسگرهایی که قبلاً با نانوسیم های سیلیکونی یا فلزی تولید شده اند، عمل می کنند.
کاربردهای بی شمار
این سنسورهای جدید کاربردهای زیادی فراتر از تشخیص آمونیاک و بیماری کلیوی دارند.
توشیوکی یوکی از نویسندگان این مطالعه و پژوهشگر رشته میکروبیولوژی در آمهرست می گوید که امکان طراحی پپتیدهای منحصر به فرد وجود دارد که هر کدام بطور خاص به یک مولکول دلخواه متصل شوند.
وی ادامه داد: بدین سبب با شناسایی مولکول های قابل ردیابی بیشتری که از بدن ساطع می شوند و مختص یک بیماری خاص هستند، می توانیم حسگرهایی بسازیم که صدها نانوسیم مختلف را برای کنترل انواع شرایط سلامتی در خود جای می دهند.
جزییات این نوآوری جدید در مجله Biosensors and Bioelectrics انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب