بینی الکترونیکی برای استشمام بیماریها ۱۰ هزار بار نازک تر از موی انسان
ما دیجیتال: 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 ما دیجیتال 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 بیماری ها را حس کند. حالا دانشمندان دانشگاه «ماساچوست آمهرست»(Massachusetts Amherst) نانوسیمی ۱۰ هزار برابر نازک تر از موی انسان تولید کرده اند که می تواند بشکلی ارزان توسط باکتری های معمولی رشد داده شود و مجموعه وسیعی از ردیاب های شیمیایی را بو بکشد.
بر مبنای 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 میتوان 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 بر مبنای 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 به دنبال این بودیم که چگونه می توانیم به جای تکیه بر مواد مصنوعی، از خود طرح بیولوژیکی استفاده نماییم.
محققان 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 اینست که «ژن نانوسیم» معروف 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 سبب شد که آنها ۱۰۰ برابر بیشتر از آنچه در ابتدا بودند، به آمونیاک واکنش نشان دهند.
وی ادامه داد: نانوسیم های ساخته شده توسط میکروب بعنوان سنسور بسیار بهتر از حسگرهایی که قبلاً با نانوسیم های سیلیکونی یا فلزی ساخته 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 به صورت خاص به یک مولکول دلخواه متصل شوند.
وی ادامه داد: ازاین رو 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؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب