جنرال لواء

علماء يطورون بكتيريا قابلة للابتلاع على رقاقة يمكنها تشخيص نزيف المعدة

علماء يطورون بكتيريا قابلة للابتلاع على رقاقة يمكنها تشخيص نزيف المعدة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ابتكر فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) جهاز استشعار قابل للبلع مليء بالبكتيريا المعدلة وراثيا للمساعدة في تشخيص أمراض وأمراض المعدة المؤلمة.

تأخذ تقنية البكتيريا على الرقاقة الفريدة إلكترونيات منخفضة الطاقة للغاية وتستخدم أجهزة استشعار من الخلايا الحية لتحويل الاستجابة البكتيرية إلى إشارة يمكن قراءتها بواسطة هاتف ذكي قياسي.

أوضح تيموثي لو ، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "من خلال الجمع بين المستشعرات البيولوجية المُهندَسة والإلكترونيات اللاسلكية منخفضة الطاقة ، يمكننا اكتشاف الإشارات البيولوجية في الجسم وفي الوقت الفعلي تقريبًا ، مما يتيح إمكانات تشخيصية جديدة لتطبيقات صحة الإنسان". وعلوم الكمبيوتر والهندسة البيولوجية.

الدراسة التي ظهرت في طبعة حديثة للنشر على الإنترنت علم، بالتفصيل كيف أظهر الفريق فعالية الرقاقة في الخنازير. وبشكل أكثر تحديدًا ، ركزت الدراسة على كيفية استجابة تلك المستشعرات للهيم - أحد مكونات الدم - وكيف يمكن لهذه المستشعرات أن تستجيب للجزيء الذي يشير إلى الالتهاب.

بالإضافة إلى لو ، عمل Anantha Chandrakasan ، عميد كلية الهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أيضًا كمؤلف أول للدراسة. تضمن المؤلفون الرئيسيون طالب الدراسات العليا مارك ميمي وطالب ما بعد الدكتوراه السابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا فيليب نادو.

استخدم الفريق بحثًا سابقًا قام به علماء أحياء اصطناعية آخرون في العقد الماضي. وثق هذا البحث ابتكارات مختلفة في هندسة البكتيريا التي يمكن أن تستجيب لمنبهات مثل علامات المرض. من أكثر النتائج المفيدة التي استخدمها فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن هذه البكتيريا يمكن هندستها لإنتاج مخرجات مثل الضوء عندما تكتشف محفزها.

أراد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا جعل هذه البكتيريا أكثر فائدة ويمكن اكتشافها بسهولة ، لذلك قاموا بدمج البكتيريا مع شريحة إلكترونية يمكن أن تجعل الاستجابة البكتيرية أكثر قابلية للقراءة للتكنولوجيا الشائعة - مثل الهاتف الذكي.

"كانت فكرتنا هي تجميع الخلايا البكتيرية داخل جهاز."

قال نادو: "كانت فكرتنا هي وضع الخلايا البكتيرية داخل جهاز. ستحتجز الخلايا وتذهب في الرحلة بينما يمر الجهاز عبر المعدة".

قرر الفريق أيضًا تركيز جهودهم على الجهاز الهضمي والجهاز الهضمي النازف. يمكن أن تكون أسباب نزيف الجهاز الهضمي من أكثر الأسباب صعوبة في تحديدها ، حيث يمكن أن يحدث نزيف الجهاز الهضمي بسبب أشياء مثل خلل التنسج الوعائي أو أورام القولون أو الأجسام السرطانية في تلك المنطقة. أعراض نزيف الجهاز الهضمي بعيدة كل البعد عن كونها لطيفة وتشمل البراز الأسود والقيء الأحمر الفاتح والشعور بالتعب والتعب والشحوب وفقدان الوعي إذا استمر نزيف الجهاز الهضمي دون اكتشافه.

وقال تشاندراكاسان في بيان "ينصب تركيز هذا العمل على تصميم النظام وتكامله لدمج قوة الاستشعار البكتيري مع الدوائر منخفضة الطاقة للغاية لتحقيق تطبيقات استشعار صحية مهمة."

صمم الفريق سلالة بروبيوتيك من الإشريكية القولونية يمكنها إطلاق ضوء كلما واجهت الهيم. المستشعر نفسه عبارة عن أسطوانة فقط 1.5 بوصة طويلة وتستهلك 13 ميكرو واط من الطاقة. يأتي المستشعر أيضًا مع بطارية 2.7 فولت ، مما يمنح المستشعر 1.5 شهرًا من الاستخدام المتواصل للتتبع على المدى الطويل.

قال ميمي: "الهدف من هذا المستشعر هو أنك ستكون قادرًا على التحايل على إجراء غير ضروري بمجرد تناول الكبسولة ، وخلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا ستعرف ما إذا كان هناك نزيف أم لا".

كان هذا المستشعر قابلاً للاستيعاب للخنازير في الدراسة ، لكن الأشياء التي يبلغ قطرها 1.5 بوصة لن يبتلعها الإنسان العادي بسهولة. يمكن لباحثي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن يتطلعوا إلى تقليص التكنولوجيا مع الحفاظ على فعالية المستشعر إذا سعوا إلى إجراء تجارب بشرية.

لا يخطط الباحثون أيضًا للتوقف عن عمل الدم أو الجهاز الهضمي فقط.

قال ميمي: "كان معظم العمل الذي قمنا به في الورقة متعلقًا بالدم ، ولكن يمكنك هندسة البكتيريا لاستشعار أي شيء وإنتاج الضوء استجابة لذلك." أي شخص يحاول هندسة البكتيريا لاستشعار جزيء مرتبط يمكن أن يدخله المرض في أحد تلك الآبار ، وسيكون جاهزًا للانطلاق ".


شاهد الفيديو: ربي زدني علما - تعرف علي أنواع النزيف وأسبابه وطرق علاجه (قد 2022).