تولید حسگرهای فوق‌العاده باریک برای لنزهای طبی هوشمند

تولید حسگرهای فوق‌العاده باریک برای لنزهای طبی هوشمند

733 403 نوفن حامی البرز

 

یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران، حسگرهای فوق‌العاده باریکی ابداع کرده‌اند که می‌توان از آنها در لنزهای طبی هوشمند استفاده کرد.

به لطف یک فرآیند جدید ساخت که به پژوهشگران امکان داده است تا یک لایه حسگر فوق‌العاده نازک چندمنظوره تولید کنند، شاید لنزهای طبی به زودی پیشرفت چشمگیری داشته باشند.

پژوهشگران “دانشگاه ساری” (University of Surrey) انگلستان با همکاری پژوهشگران “دانشگاه هاروارد” (Harvard University)، “دانشگاه علم و فناوری چین” (USTC)، “آزمایشگاه ملی فیزیک” (NPL) انگلستان، “دانشگاه جرج واشنگتن” (George Washington University) و “دانشگاه ججیانگ” (Zhejiang University) چین، یک سیستم حسگر و فرآیند ساخت غیرمنتظره ابداع کرده‌اند.

دکتر “شیکی گو” (Shiqi Guo)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: لایه حسگر فوق‌العاده نازک ما با لنزهای طبی هوشمند متدوال، متفاوت است. لنزهای هوشمند متداول، به حسگرهایی بزرگ و سفت و همچنین تراشه‌های مداری مجهز هستند که بین دو لایه لنز طبی قرار گرفته‌اند. این لایه حسگر جدید می‌تواند روی لنزهای طبی نصب شود و به خاطر حساسیت تشخیصی بالا، زیست‌سازگاری خوب و استحکام مکانیکی، تماس مستقیم خود را با اشک چشم حفظ کند. به علاوه این لنز، اختلالی در چشمک زدن یا بینایی به وجود نمی‌آورد.

به گفته این گروه بین‌المللی از پژوهشگران، سیستم جدید حسگر لنز طبی آنها، یک “حسگر نوری” یا “فوتودیتکتور” (photodetector) برای دریافت اطلاعات نوری، یک حسگر دما برای تشخیص بیماری احتمالی قرنیه و یک حسگر گلوکز را برای نظارت مستقیم بر سطح گلوکز مایع اشکی در بر دارد.

دکتر “شنگ ژانگ” (Sheng Zhang)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این لنز طبی چندمنظوره می‌تواند سیگنال‌هایی را از چشم دریافت کند که با الگوریتم‌های پیشرفته تجزیه و تحلیل داده‌ها ادغام می‌شوند تا امکان بررسی‌های شخصی‌سازی شده و دقیق را برای کاربران فراهم کنند.

“یونلانگ ژائو” (Yunlong Zhao)، از پژوهشگران این پروژه گفت: همه‌گیری کووید-۱۹، تاثیر زیادی بر جامعه علمی داشته است. بسیاری از پژوهشگران در تلاش هستند تا راهی برای کمک کردن به کسانی که به فوریت‌های پزشکی نیاز دارند، ارائه دهند. ما اطمینان داریم که سیستم حسگر ما می‌تواند به عنوان یک روش غیرتهاجمی برای بررسی سلامتی به کار برود.

پژوهشگران آمریکایی با همکاری “کاظم کاشفی”، دانشمند ایرانی دریافتند که برخی از باکتری‌ها با پوشاندن خود در فلز می‌توانند به بازیابی یک منبع طبیعی ارزشمند کمک کنند.

پژوهشگران “دانشگاه ایالتی میشیگان”(MSU) با همکاری “کاظم کاشفی”(Kazem Kashefi)، دانشمند ایرانی این دانشگاه، در بررسی جدیدی نشان داده‌اند که میکروب‌ها می‌توانند به بازیافت یک منبع طبیعی ارزشمند کمک کنند.

“جما رگورا”(Gemma Reguera)، سرپرست این پژوهش گفت: درسی که ما از این پژوهش می‌گیریم، این است که واقعا باید خارج از چارچوب فکر کنیم. ما تنها قله یک کوه یخی را می‌بینیم. میکروب‌ها میلیاردها سال است که روی زمین بوده‌اند و این که فکر کنیم آنها نمی‌توانند کاری انجام دهند، مانع بسیاری از ایده‌ها و برنامه‌ها می‌شود.

رگورا و گروهش، با باکتری‌های موجود در خاک و رسوبات که با نام “ژئوباکتر”(Geobacter) شناخته می‌شوند، کار کردند. آنها در جدیدترین پروژه خود، به بررسی این موضوع پرداختند که هنگام برخورد این باکتری‌ها با کبالت چه اتفاقی رخ می‌دهد.

رگورا گفت: کبالت، بسیاری از میکروب‌ها را از بین می‌برد. این ماده، به سلول‌های میکروب‌ها نفوذ می‌کند و به تخریب آنها می‌پردازد.

دانشمندان در مورد نحوه تعامل میکروب‌ها با کبالت، اطلاعات کمی دارند اما بسیاری از پژوهشگران باور دارند که خطر فلز سمی برای میکروب‌ها بسیار زیاد است.

حدس پژوهشگران این است که ژئوباکتر می‌تواند از این سرنوشت فرار کند. این میکروب‌ها، یک گروه مقاوم هستند. آنها می‌توانند از ورود آلاینده‌های اورانیوم به آب‌های زیرزمینی جلوگیری کنند و با جذب انرژی از مواد معدنی حاوی اکسید آهن، به تامین نیروی خود بپردازند.

در هر حال، رگورا و گروهش، این باور را به چالش کشیدند و دریافتند که ژئوباکترها می‌توانند “معدن‌کارهای” موثر کبالت باشند و فلز را از زنگ‌زدگی خارج کنند؛ بدون اینکه به آن امکان دهند تا به سلول‌هایشان نفوذ کند و آنها را از بین ببرد. آنها در اصل خود را با این فلز می‌پوشانند.

رگورا گفت: آنها نانوذرات کبالت را روی سطح خود تشکیل می‌دهند و خود را به فلز تبدیل می‌کنند. فلز برای آنها مانند یک سپر عمل می‌کند و به محافظت از آنها می‌پردازد.

رگورا این کشف را اثبات مفهومی می‌داند که راه را برای تحقق بسیاری از احتمالات هیجان‌انگیز هموار می‌کند. برای نمونه، شاید ژئوباکتر بتواند اساس زیست‌فناوری جدیدی باشد که برای بازیابی کبالت از باتری‌های لیتیوم- یون ارائه می‌شود و وابستگی به معادن کبالت را کاهش می‌دهد.

این پژوهش، در مجله “Frontiers in Microbiology” به چاپ رسید.

 

منبع: ایسنا