[ad_1]

تصویر

تصویر: یک سنسور اینترنت اشیا ردیابی آنتی ژن ها را در نمای سطح نانو فیلم شناسایی و تشخیص می دهد بیشتر

اعتبار: COPYRIGHT (C) دانشگاه فناوری TOYOHASHI. کلیه حقوق محفوظ است.

مرور:

دانشیار Kazuhiro Takahashi و استادیار Yong-Jun Choi از گروه مهندسی اطلاعات الکترونیکی و الکترونیکی در دانشگاه صنعتی Toyohashi تراشه ای ساخته اند که می تواند آنتی ژن ها را از کسری از توده مولار کوادریلیون حس کند. این تراشه با استفاده از فناوری ریز ماشین سازی نیمه هادی ایجاد شده است. آنتی ژن های ناشی از بیماری موجود در خون و بزاق به سطح یک صفحه نانو قابل انعطاف تغییر شکل می دهند. سپس مقدار نیرویی که هنگام تعامل بین آنتی ژن های پیوند خورده ایجاد می شود ، به اطلاعات تغییر شکل در صفحه نانو تبدیل می شود تا آنتی ژن های خاص را با موفقیت تشخیص دهد. این تراشه حسگر که با فناوری نیمه هادی در مقیاس میلی متر ایجاد شده است ، انتظار می رود با عملکرد به عنوان یک حسگر زیستی IoT که به شما امکان می دهد آنتی ژن خانگی و آزمایش آنتی بادی را انجام دهند ، به پزشکی از راه دور کمک کند.

جزئیات:

دستگاه اندازه گیری با استفاده از مقدار کمی خون ، ادرار ، بزاق یا سایر مایعات بدن ، بیماری ها را به راحتی و به سرعت تشخیص می دهد و ابزاری حیاتی برای تشخیص دقیق بیماری ها ، بررسی نتایج درمان و بررسی عود و متاستازها خواهد بود. مطالعات بر روی یک حسگر زیستی در حال انجام است که می تواند با تشخیص DNA ، RNA و پروتئین های موجود در چنین مایعی ، نتایج درمان و واکنش های پاتولوژیک را اندازه گیری کند. این فناوری اخیراً مورد توجه جهانیان قرار گرفته است ، از آنتی ژن ها و آنتی بادی ها برای شناسایی و تشخیص وجود عفونت های ویروس کرونا به طور گسترده استفاده می شود. علاوه بر این ، در میان بیماران مبتلا به COVID-19 ، گزارش ها نشان می دهد که بیماران با علائم شدید تفاوت در غلظت های زیادی از پروتئین موجود در خون را در مقایسه با بیماران با علائم خفیف نشان می دهند. انتظار می رود با مطالعه چنین نشانگرهایی ، از این فناوری برای پیش بینی شدت بیماری استفاده شود. دستگاه های تشخیص جریان دیجیتالی نیستند و نیاز به تأیید تصویری تغییرات رنگ با استفاده از عامل برچسب گذاری دارند. خواندن طیف گسترده ای از بوک مارک ها زمان بر است و پیاده سازی دستگاه های اینترنت اشیا را دشوار می کند. تیم تحقیقاتی در حال توسعه یک تراشه میکروحسگر هستند که با استفاده از یک صفحه نانو قابل تغییر شکل قابل انعطاف که با استفاده از فناوری ریز ماشین سازی نیمه هادی ساخته شده ، بیماری را بررسی می کند. ابتدا آنتی بادی که آنتی ژن های هدف را می گیرد بر روی صفحه نانو ثابت شده و تغییر شکل های فیلم نازک ناشی از دافعه های الکتریکی در بین آنتی ژن های چسبیده اندازه گیری می شود. برای بهبود حساسیت به نقطه ای که غشایی که آنتی ژن ها به آن می چسبند ، نازک و نرم می شود ، از نانو ورقه های آلی دو برابر نرم تر از سیلیکون نیمه هادی استفاده می شود. انتظار می رود این حساسیت سنسور را تا حدی دو برابر حسگرهای معمولی مبتنی بر سیلیکون بهبود بخشد. علاوه بر این ، توسعه فناوری تشخیص سیگنال ، که با استفاده از یک دوربین گوشی های هوشمند تغییر شکل صفحه نانو را تشخیص می دهد ، ادامه دارد.

با استفاده از این سنسور ، که برای تغییرات حساس در چسبندگی بیومولکول ها طراحی شده است ، آنتی بادی باید از قبل روی نانوساختار ثابت شود تا آنتی ژن گرفته شود و مشکلات تخریب فیلم می تواند این روند را پیچیده کند. تیم تحقیق چگالی آنتی بادی ها را برای چسبیدن به غشای نانو با ضخامت قابل تنظیم بهینه کرده و یک حسگر زیستی ایجاد می کند که فقط آنتی ژن ها را با حساسیت ویژه بالا تشخیص می دهد. علاوه بر این ، از آنجا که امکان تشخیص تغییر شکل نانوپلاست ناشی از مولکول های چسبیده در زمان واقعی وجود دارد ، انتظار می رود این فناوری امکان شناسایی سریع مولکول های مشتق از بیماری را فراهم کند. بیوسنسور تولید شده در این پروژه در آزمایشی برای شناسایی آلبومین ، پروتئین موجود در خون استفاده شد. این آزمایش با موفقیت یک فمتوگرام (15 اتم در غلظت مولی) آنتی ژن موجود در یک میلی لیتر را پیدا کرد. با حداقل حد تشخیص تقریباً معادل دستگاههای تشخیص مقیاس بزرگ که از عوامل برچسب گذاری استفاده می کنند ، انتظار می رود این دستگاه امکان تشخیص حساسیت بیش از حد در مقیاس قابل حمل را فراهم کند.

چشم انداز آینده:

در آینده ، تیم تحقیقاتی قصد دارد آزمایشاتی را با استفاده از سنسورهای نیمه هادی برای تشخیص مارکرهای علائم شدید عفونت COVID-19 انجام دهد. علاوه بر تشخیص خون ، حسگرهای شیمیایی برای شناسایی بوها و مواد شیمیایی در حال تولید هستند. ما معتقدیم که می توانیم با تحقق بخشیدن به دستگاه های حسگر کوچک جدید ، به یک جامعه مبتنی بر اینترنت اشیا کمک کنیم. با جایگزینی مولکول پروب در سطح ورق ما ، می توان از این فناوری برای شناسایی ویروس ها در حالی که انواع نشانگرهای زیستی را شناسایی می کند ، استفاده کرد. با رایج ساختن این حسگرهای زیستی در جامعه ، ما به پزشکان از راه دور اجازه می دهیم تا از طریق خانه تشخیص دهند.

###

ارجاع:

Yong-Joon Choi ، Toshiaki Takahashi ، Miki Taki ، Kazuaki Sawada و Kazuhiro Takahashi ، شناسایی بدون برچسب یک پروتئین اتمی با استفاده از یک سنسور ایمنی تنش سطحی تداخل سنجی MEMS با نانولیست PMMA / parylene-C مستقل حسگرهای زیستی و بیوالكترونیك، DOI: 10.1016 / j.bios.2020.112778

این مطالعه با اعطای کمک مالی از صندوق تحقیقات وزارت آموزش ، فرهنگ ، ورزش ، علوم و فناوری (MEXT) (تحقیقات بنیادی (B)) ، آژانس علوم و فناوری ژاپن (JST) PRESTO ایجاد نانو الکترونیک نوآورانه مواد ، دستگاه ها و سیستم ها و کمک های مالی برای سازمان ملل در سال 2050 از سازمان جدید توسعه انرژی و فناوری های صنعتی (NEDO).

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir

ایندکسر