[ad_1]

  • کلاس جدیدی از حسگرهای گیاهان زنده ، گیاهان نوع وحشی را با نانوحسگرهای نوری مهندسی شده متصل می کنند که قادر به تشخیص سطح آرسنیک تا 0.2 قسمت در میلیارد است.
  • آرسنیک یک فلز سنگین است که برای انسان و اکوسیستم بسیار سمی است – گزارش شده است که آرسنیک غیر آلی موجود در برنج باعث 50000 مرگ زودرس در سال می شود.
  • این روش جدید می تواند برای نظارت بر جذب آرسنیک در هر گیاه و همچنین تبدیل هر گیاه غیر اصلاح شده از نظر ژنتیکی به یک حسگر اکولوژیکی برای نظارت بر سطح آرسنیک خاک ، امکان تحقیقات کشاورزی و نظارت بر محیط زیست را فراهم کند.
  • خواندن این نانوحسگرهای جدید را می توان به سرعت از طریق وسایل الکترونیکی قابل حمل و کم هزینه مانند سیستم عامل های مبتنی بر Raspberry Pi به دست آورد.

سنگاپور ، 2 دسامبر 2020 – دانشمندان از فن آوری های مخرب و پایدار برای دقت کشاورزی (DiSTAP) ، گروه تحقیق بین رشته ای اتحادیه تحقیقات و فناوری سنگاپور-MIT (SMART) ، شرکت تحقیقاتی MIT در سنگاپور ، نوع جدیدی ایجاد کرده اند یک سنسور نوری نانوبیونیک گیاهی است که می تواند سطح آرسنیک فلزات سنگین بسیار سمی را در زمان واقعی تشخیص و نظارت کند. این توسعه مزایای قابل توجهی نسبت به روشهای معمول مورد استفاده برای اندازه گیری آرسنیک در محیط فراهم می کند و برای اطمینان از ایمنی مواد غذایی ، هم برای نظارت بر محیط زیست و هم برای کاربردهای کشاورزی مهم خواهد بود ، زیرا آرسنیک اغلب آلاینده است محصولات کشاورزی متداول مانند برنج ، سبزیجات و برگ چای.

این رویکرد جدید در مقاله ای تحت عنوان “سنسورهای نانوبیونیک گیاهی برای تشخیص آرسنیک” ، که اخیراً در مواد تمدید شده. این مقاله توسط دکتر تدریک توماس سلیم لیو ، فارغ التحصیل اخیر م Instituteسسه فناوری ماساچوست (MIT) و نویسنده مشترک مایکل استرانا ، محقق اصلی در DiSTAP و پروفسور کربن پی. دوبس در MIT ، و همچنین پارک مینکیونگ و جیانقیائو هدایت می شد. کوی ، هر دو دانشجوی تحصیلات تکمیلی MIT هستند.

آرسنیک و ترکیبات آن تهدیدی جدی برای انسان و اکوسیستم است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک در انسان می تواند باعث ایجاد طیف وسیعی از اثرات سوverse بر سلامتی شود ، از جمله بیماری های قلبی عروقی مانند حمله قلبی ، دیابت ، نقایص مادرزادی ، ضایعات پوستی شدید و بسیاری از سرطان ها ، از جمله پوست ، مثانه و ریه ها. افزایش سطح آرسنیک در خاک در نتیجه فعالیت های انسانی مانند استخراج و ذوب شدن نیز برای گیاهان مضر است ، مانع رشد می شود و منجر به تلفات قابل توجه محصول می شود. با نگرانی بیشتر ، محصولات غذایی می توانند آرسنیک را از خاک جذب کنند و منجر به آلودگی مواد غذایی و محصولات مصرفی توسط انسان شوند. آرسنیک آبهای زیرزمینی همچنین می تواند آبهای زیرزمینی و سایر منابع آب زیرزمینی را آلوده کند ، مصرف طولانی مدت آنها می تواند مشکلات جدی سلامتی ایجاد کند. به همین ترتیب ، تولید حسگرهای آرسنیک دقیق ، کارآمد و قابل استفاده برای محافظت از صنعت کشاورزی و همچنین ایمنی محیط زیست در سطح وسیع مهم است.

این نانوحسگرهای نوری جدید که توسط SMART DiSTAP تولید شده اند ، با تشخیص آرسنیک تغییراتی در شدت فلورسانس آنها نشان می دهند. این حسگرها بدون تأثیرات مضر بر گیاه در بافت های گیاهی قرار گرفته اند و راهی غیر مخرب برای نظارت بر پویایی داخلی آرسنیک جذب شده توسط گیاهان از خاک فراهم می کنند. این ادغام نانوحسگرهای نوری در گیاهان زنده به گیاهان اجازه می دهد تا از محیط طبیعی خود به آشکارسازهای آرسنیک خودکششی تبدیل شوند و به پیشرفت قابل توجهی در روش ها و تجهیزات نمونه گیری آرسنیک با زمان زیاد با روش های رایج فعلی اشاره کنند.

نویسنده اصلی دکتر تدریک توماس سلیم لیو گفت: “نانوحسگر گیاهی ما نه تنها اولین نوع از نوع خود است ، بلکه دارای مزایای قابل توجهی نسبت به روشهای معمول اندازه گیری سطح آرسنیک در محیط زیرزمینی است. که به زمان ، تجهیزات و نیروی انسانی کمتری نیاز دارد. ما پیش بینی می کنیم که این نوآوری در نهایت به طور گسترده ای در صنعت کشاورزی و فراتر از آن مورد استفاده قرار گیرد. من از SMART DiSTAP و آزمایشگاه تحقیقات زندگی Temasek (TLL) سپاسگزارم ، که هر دو برای تولید ایده ، بحث علمی و همچنین بودجه تحقیق برای این کار ضروری بودند. “

این تیم علاوه بر شناسایی آرسنیک در برنج و اسفناج ، از نوعی سرخس ، Pteris cretica نیز استفاده می کند که می تواند آرسنیک را بیش از حد تجمع دهد. این نوع سرخس می تواند سطوح بالای آرسنیک را بدون تأثیرات مضر جذب و تحمل کند – طراحی یک آشکارساز آرسنیک گیاهی با حساسیت بالا که قادر به تشخیص غلظت بسیار کمی از آرسنیک است ، فقط 0.2 قسمت در میلیارد (ppb). در مقابل ، محدودیت نظارتی برای آشکارسازهای آرسنیک 10 قسمت در میلیارد است. به طور خاص ، نانو حسگرهای جدید می توانند در سایر گونه های گیاهی ادغام شوند. این اولین نمایش موفقیت آمیز حسگرهای آرسنیک گیاهی زنده است و پیشرفتی نوآورانه را نشان می دهد که می تواند هم در تحقیقات کشاورزی (مثلاً برای نظارت بر آرسنیک بلعیده شده توسط محصولات ایمنی غذایی خوراکی) و هم به طور کلی بسیار مفید باشد. نظارت بر محیط زیست.

پیش از این ، روش های متداول برای اندازه گیری سطح آرسنیک شامل نمونه برداری منظم در محل ، هضم بافت گیاه ، استخراج و تجزیه و تحلیل توسط طیف سنجی جرمی بود. این روشها زمان بر است ، به پردازش گسترده نمونه نیاز دارد و اغلب شامل استفاده از ابزارهای بزرگ و گران قیمت است. روش جدید SMART DiSTAP برای اتصال حسگرهای ذره نانو به توانایی طبیعی گیاهان در استخراج و انتقال مایع به طور موثر از طریق ریشه ، به آنها این امکان را می دهد تا جذب آرسنیک را در زمان واقعی با گیاهان الکترونیکی قابل حمل و کم هزینه مانند سیستم عامل قابل حمل Raspberry ، به گیاهان زنده تشخیص دهند. Pi مجهز به دوربینی با دستگاه شارژ (CCD) ، مشابه دوربین در تلفن های هوشمند است.

مایکل استرانا ، نویسنده همکار ، محقق ارشد DiSTAP و استاد م Instituteسسه فناوری ماساچوست افزود: “این یک پیشرفت فوق العاده هیجان انگیز است ، زیرا ما ابتدا یک سنسور نانوبیونی تولید کردیم که می تواند آرسنیک را شناسایی کند – یک آلاینده جدی برای محیط زیست و یک تهدید بالقوه برای سلامت عمومی. این سنسور جدید با داشتن مزایای بیشمار نسبت به روشهای قدیمی تشخیص آرسنیک ، می تواند بازی را تغییر دهد ، زیرا نه تنها با گذشت زمان کارآیی بیشتری دارد بلکه از دقت و سهولت بیشتری نسبت به روشهای قدیمی برخوردار است. همچنین به دانشمندان گیاهان در سازمانی مانند TLL در تولید بیشتر محصولاتی که با بلعیدن عناصر سمی مخالف هستند ، کمک خواهد کرد. این کار با الهام از تلاش های اخیر TLL برای ایجاد محصولات برنجی که کمتر آرسنیک مصرف می کنند ، یک تلاش موازی برای حمایت بیشتر از تلاش های SMART DiSTAP در تحقیقات ایمنی مواد غذایی ، نوآوری مداوم و توسعه فرصت های جدید فن آوری برای بهبود است. کیفیت و ایمنی مواد غذایی در سنگاپور. “

این مطالعه توسط SMART انجام شده و توسط بنیاد تحقیقات ملی (NRF) سنگاپور تحت برنامه پردیس برای تعالی تحقیق و تصدی گری (CREATE) پشتیبانی می شود.

###

درباره فناوریهای دقیق مخرب و پایدار کشاورزی SMART (DiSTAP) [??????????]

DiSTAP یکی از پنج گروه تحقیقاتی میان رشته ای (IRG) اتحاد تحقیقات و فناوری سنگاپور-MIT (SMART) است. برنامه DiSTAP با توسعه طیف وسیعی از فناوری های تحلیلی ، ژنتیکی و بیوسنتز تأثیرگذار و جدید ، به تولید موضوعات عمیق تولید مواد غذایی در سنگاپور و سراسر جهان می پردازد. هدف این است که تغییر اساسی در نحوه کشف ، مشاهده ، طراحی و ترجمه گیاهان برای پاسخگویی به تقاضای جهانی برای مواد غذایی و مواد مغذی ایجاد کند. دانشمندان از انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) ، آزمایشگاه علوم زندگی Temasek (TLL) ، دانشگاه فناوری Nanyang (NTU) و دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) به طور مشترک ابزارهای جدیدی را برای اندازه گیری مداوم متابولیت ها و هورمون های مهم گیاه در حال تولید هستند. ، درک و کنترل عمیق تری از مسیرهای بیوسنتز گیاه به روش های هنوز غیرممکن ، به ویژه در زمینه سبزیجات برگ سبز. استفاده از این تکنیک های جدید طراحی گیاهان با خواص بسیار مطلوب برای امنیت غذایی جهانی ، از جمله تولید چگالی عملکرد بالا ، خشکی و مقاومت در برابر عوامل بیماریزا و سنتز بیوسنتز محصولات تجاری با ارزش بالا. توسعه ابزار برای تولید اجزای غذایی آبگریز در میکروب های مربوط به صنعت ؛ توسعه فن آوری های جدید میکروبی و آنزیمی برای تولید ترکیبات آلی فرار که می توانند از رشد سبزیجات برگ محافظت کرده و یا آن را تقویت کنند. و استفاده از این فن آوری ها برای بهبود کشاورزی شهری.

DiSTAP IRG در SMART توسط پروفسور محقق اصلی MIT ، پروفسور مایکل استرانا و سنگاپور ، بنیانگذار محقق اصلی پروفسور چوا نام های هدایت می شود.

برای اطلاعات بیشتر ، لطفا به این آدرس بروید: http: // distap.اسادو

درباره Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) [???-??????????]

اتحادیه تحقیقات و فناوری سنگاپور-MIT (SMART) یک شرکت تحقیقاتی MIT در سنگاپور است که توسط موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با مشارکت بنیاد تحقیقات ملی سنگاپور (NRF) از سال 2007 تأسیس شده است. SMART اولین نهاد در پردیس تحقیق است Excellence and Technologies Enterprise (CREATE) ، توسعه یافته توسط NRF. SMART به عنوان یک مرکز فکری و نوآوری برای تعاملات تحقیقاتی بین MIT و سنگاپور عمل می کند. SMART پروژه های پیشرفته تحقیقاتی را در زمینه های مورد علاقه سنگاپور و موسسه فناوری ماساچوست انجام می دهد. SMART در حال حاضر شامل یک مرکز نوآوری و شش گروه تحقیقاتی میان رشته ای (IRGs): مقاومت ضد میکروبی (AMR) ، بیوسیستم ها و میکرو مکانیک (BioSyM) ، تجزیه و تحلیل مهم برای پزشکی شخصی (CAMP) ، فن آوری های مخرب و پایدار برای دقت در کشاورزی تحرک شهری (FM) و سیستم های الکترونیکی کم مصرف (LEES). تحقیقات هوشمند توسط بنیاد تحقیقات ملی سنگاپور تحت برنامه CREATE تأمین می شود.

برای اطلاعات بیشتر ، لطفاً به این آدرس مراجعه کنید:اسادو

برای سوالات رسانه ای ، لطفا با ما تماس بگیرید:

گاوین چو

SMART@bluetotem.co

+65 9297 5828

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir