بینی الکترونیکی که می تواند بوی بیماری ها را حس کند

دانشمندان نانوسیمی ۱۰ هزار برابر نازک‌تر از موی انسان تولید کرده‌اند که می‌تواند مجموعه وسیعی از ردیاب‌های شیمیایی را بو کند.

کد خبر: ۱۳۱۱۳۲۵

تاریخ: ۰۷ اسفند ۱۴۰۱ - ۰۹:۰۱

به گزارش پایگاه خبری دانا، در سال ۲۰۱۷، محققان یک بینی الکترونیکی ابداع کردند که می‌تواند بوی بیماری‌ها را حس کند. اکنون، دانشمندان دانشگاه ماساچوست آمهرست، نانوسیمی ۱۰۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان تولید کرده‌اند که می‌تواند با هزینه‌ای اندک، توسط باکتری‌های معمولی رشد کند و مجموعه وسیعی از ردیاب‌های شیمیایی را بو کند. بر اساس بیانیه مطبوعاتی این موسسه، این دستگاه حتی می‌تواند بو‌هایی را که توسط افراد مبتلا به طیف گسترده‌ای از شرایط پزشکی مانند آسم و بیماری کلیوی منتشر می‌شود، تشخیص دهد. این سیم‌های تنظیم‌شده مخصوص را می‌توان با حسگر‌های کوچک و پوشیدنی ترکیب کرد تا به ابزاری بی‌سابقه برای نظارت بر عوارض بالقوه سلامت تبدیل شود.

به گفته «جون یائو»، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در کالج مهندسی «بینی انسان صد‌ها گیرنده دارد که هر کدام به یک مولکول خاص حساس هستند. آن‌ها بسیار حساس‌تر و کارآمدتر از هر وسیله مکانیکی یا شیمیایی هستند که می‌توان مهندسی کرد. ما متعجب بودیم که چگونه می‌توانیم به جای تکیه بر مواد مصنوعی، از خود طرح بیولوژیکی استفاده کنیم.»

برای انجام این کار، این گروه تحقیقاتی از یک باکتری به نام Geobacter sulfurreducens استفاده کردند که توانایی طبیعی رشد نانوسیم‌های رسانای الکتریکی را دارد. آن‌ها سپس اقدام به ویرایش ژنتیکی آن کردند.

«درک لولی»، استاد برجسته میکروبیولوژی معتقد است که «کاری که ما انجام داده‌ایم این است که ژن نانوسیم به نام پیلین را از G. sulfurreducens خارج کرده و آن را به DNA اشریشیا کلی، یکی از گسترده‌ترین باکتری‌ها در جهان، متصل کرده‌ایم.»

سپس لاولی، یائو و محققان دیگر آن 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.

به گفته «یاسر لکباخ»، نویسنده ارشد مقاله و محقق فوق دکترای میکروبیولوژی «تغییر ژنتیکی نانوسیم‌ها باعث شد که آن‌ها ۱۰۰ برابر بیشتر از آن‌چه در ابتدا بودند به آمونیاک پاسخ دهند. نانوسیم‌های تولید شده توسط میکروب به‌عنوان حسگر بسیار بهتر از حسگر‌هایی که قبلاً با نانوسیم‌های سیلیکونی یا فلزی ساخته شده‌اند، عمل می‌کنند. اکنون حسگرهای جدید کاربرد‌های فراتری از تشخیص آمونیاک و بیماری کلیوی دارند.»

«Toshiyuki Ueki»، نویسنده ارشد مقاله و استاد پژوهشگر میکروبیولوژی معتقد است که «امکان طراحی پپتید‌های منحصر به فرد وجود دارد که هر کدام به طور خاص به یک مولکول مورد علاقه متصل می‌شوند. بنابراین، با شناسایی مولکول‌های ردیاب بیشتری که از بدن ساطع می‌شوند و مختص یک بیماری خاص هستند، می‌توانیم حسگر‌هایی بسازیم که صد‌ها نانوسیم مختلف را برای کنترل انواع شرایط سلامتی در خود جای داده است.»

انتهای پیام/

نازنین خوشقدم - پایگاه خبری دانا