استفاده از نانوسیم های پروتئین با یک حسگر شیمیایی خبرگزاری علم و فناوری - استفاده از نانوسیم های پروتئین با یک حسگر شیمیایی بسیار حساس

استفاده از نانوسیم های پروتئین با یک حسگر شیمیایی بسیار حساس

تیمی در دانشگاه ماساچوست آمرست حسگرهای گازی آمونیاک بیوالکترونیکی طراحی کرده اند که برای کشاورزی، محیط زیست و زیست پزشکی مهم است.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل و به نقل از فیز؛ این حسگر از نانوسیم های پروتئینی حامل بار الکتریکی که از باکتری Geobacter به دست می آید، برای تهیه مواد بیولوژیکی برای وسایل برقی استفاده می کند. بیش از 30 سال پیش، نویسنده و میکروبیولوژیست ارشد  درک لاولی (Derek LovleyGeobacter  را در گل رودخانه کشف کرد. میکروب ها مانند رشته های پروتئینی مو را رشد می دهند که به عنوان سیم های نانو برای انتقال بار برای تغذیه خود و ارتباط با سایر باکتریها کار می کنند.

الکساندر اسمیت اولین نویسنده و دانشجوی دکترای مهندسی زیست پزشکی با مشاور خود جون یاو و لاولی می گویند که آنها این حسگر اول را برای اندازه گیری آمونیاک طراحی کرده اند زیرا این گاز برای کشاورزی، محیط زیست و زیست پزشکی مهم است.

به عنوان مثال، در انسان، آمونیاک موجود در نفس ممکن است علائم بیماری باشد، در حالی که در طیور، گاز باید برای سلامت و آسایش پرندگان از نزدیک کنترل و کنترل شود و از عدم تعادل خوراک و ضررهای تولید جلوگیری شود.

یائو افزود: این حسگر به شما امکان می دهد تا دقت بالایی بسیار بهتر از حسگرهای الکترونیکی قبلی انجام دهید. اسمیت اضافه می کند، هربار که یک آزمایش جدید انجام می دهم، بسیار خوشحال می شوم. ما انتظار نداشتیم که آنها مانند گذشته کار کنند. من واقعاً فکر می کنم آنها می توانند تأثیر مثبتی بر جهان بگذارند.

اسمیت گفت: حسگرهای الکترونیکی موجود اغلب دارای حساسیت محدود یا کم هستند و مستعد مداخله سایر گازها هستند. وی علاوه بر عملکرد برتر و کم هزینه، افزود: حسگرهای ما قابل تجزیه زیست تخریب هستند بنابراین از این طریق زباله الکترونیکی تولید نمی کنند و با استفاده از مواد اولیه قابل بازسازی بدون نیاز به مواد شیمیایی سمی توسط باکتریها تولید می شوند.

اسمیت آزمایشات را در طول 18 ماه گذشته به عنوان بخشی از دکترای خود انجام داد. کار از مطالعات اولیه لاولی مشخص شد که هدایت نانوسیم های پروتئین در پاسخ به pH — اسید یا سطح پایه محلول در اطراف نانوسیم های پروتئین تغییر کرده است. این باعث شد محققان این ایده را آزمایش کنند که می توانند بسیار مؤثر در اتصال مولکولهای مربوط به زیست سنجی باشند.

اسمیت خاطرنشان کرد: اگر آنها را در معرض ماده شیمیایی قرار دهید، این خصوصیات تغییر می کنند و می توانید پاسخ را اندازه گیری کنید.

وی گفت: هنگامی که او نانوسیم ها را در معرض آمونیاک قرار داد، پاسخ واقعاً قابل توجه بود. در اوایل، ما دریافتیم که می توانیم حسگرها را به شکلی تنظیم کنیم که این واکنش قابل توجه را نشان دهد. آنها نسبت به آمونیاک و نسبت به سایر ترکیبات بسیار حساس هستند، بنابراین حسگرها می توانند بسیار خاص باشند.

لاولی افزود: نانوسیم های بسیار پایدار مدت زیادی طول می کشد، حسگر بعد از ماه ها استفاده به طور مداوم و قوی عمل می کند و بسیار خوب کار می کند . این کار قابل توجه است.

یائو گفت: این نانوسیم های پروتئینی همیشه برای من شگفت آور هستند. این استفاده جدید در یک منطقه کاملاً متفاوت از آنچه قبلاً در گذشته کار کرده بودیم است. پیش از این، این تیم از استفاده از نانوسیم های پروتئینی برای برداشت انرژی از رطوبت و استفاده از آنها به عنوان ممبر برای محاسبات بیولوژیکی خبر داده بود.

لاولی گفت: این کار اولین اثبات مفهوم حسگر نانوسیم است. هنگامی که دوباره به آزمایشگاه برگشتیم، سنسورهایی را برای سایر ترکیبات ایجاد می کنیم. ما در حال کار بر روی تنظیم آنها برای مجموعه ای از ترکیبات دیگر هستیم.

زمان انتشار: یکشنبه ۲۸ اردیبهشت ۱۳۹۹ - ۰۷:۴۵:۰۰

شناسه خبر: 87914

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب