با استفاده از یک نانوسیم معلق، یک تیم تحقیقاتی دانشگاه ماساچوست برای اولین بار یک حسگر کوچک ایجاد کرده اند که می تواند به طور همزمان پاسخ های الکتریکی و مکانیکی سلولی را در بافت قلب اندازه گیری کند و برای مطالعات بیماری های قلبی، آزمایش دارو و پزشکی بازساختی امیدوارکننده باشد.

مهندسی برق و کامپیوتر (ECE) Ph.D. دانشجوی Hongyan Gao، اولین نویسنده مقاله منتشر شده به صورت آنلاین توسط مجله Science Advances، این اختراع را به عنوان “ابزار جدیدی برای بهبود مطالعات قلبی که پتانسیل کاربردهای پیشرو در آزمایشات بیماری های قلبی را دارد” توصیف می کند.

از آنجایی که سلول یک عنصر عملکردی اساسی در زیست شناسی است، رفتارهای مکانیکی و الکتریکی آن دو ویژگی کلیدی هستند که وضعیت سلول را نشان می دهند و در نتیجه برای پایش سلامت، تشخیص بیماری و ترمیم بافت مهم هستند.

جون یائو، رهبر تیم تحقیقاتی، استادیار ECE و یک دستیار مهندسی پزشکی، می‌گوید: ارزیابی جامع وضعیت سلولی مستلزم دانش همزمان خواص مکانیکی و الکتریکی است. این دو ویژگی معمولاً توسط حسگرهای مختلف اندازه گیری می شوند و میزان اختلال در عملکرد سلول با تعداد سنسورهای استفاده شده افزایش می یابد.

این حسگر از یک نانوسیم سیلیکونی نیمه رسانا معلق سه بعدی ساخته شده است. این نانوسیم با اندازه ای بسیار کوچکتر از یک سلول منفرد، می تواند به طور محکم روی غشای سلولی بچسبد و از نزدیک به فعالیت های سلولی گوش دهد. همچنین دارای خواص منحصر به فردی برای تبدیل فعالیت های بیوالکتریکی و بیومکانیکی “شنیده شده” به سیگنال های حسگر الکتریکی برای تشخیص است.

یائو می‌گوید: «غیر از توسعه تراشه‌های زیستی یکپارچه، گام بعدی ما ادغام نانوحسگرها روی داربست‌های ایستاده آزاد برای عصب‌سازی بافت آزمایشگاهی برای مطالعات عمیق بافت است.» در درازمدت، ما امیدواریم که نانوحسگرها را بتوان با خیال راحت به سیستم‌های زنده قلب برای نظارت بر سلامت و تشخیص زودهنگام بیماری تحویل داد.»

یائو می‌گوید مفهوم ادغام چندین عملکرد حسگر در یک دستگاه همچنین قابلیت‌های مهندسی عمومی رابط زیستی را گسترش می‌دهد.

 

منبع  nano-magazine.com

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *