«Bakterien-on-a-Chip» helfen, die Krankheit zu diagnostizieren von innen
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Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology gebaut wird nach innen Sensor, mit gentechnisch veränderten Bakterien, die möglicherweise die Diagnose von Blutungen im Magen oder anderen Magen-Darm-Probleme. «Bakterien-on-a-Chip» gehören sensoren aus lebenden Zellen und die Elektronik eine niedrige Leistung, die in der Lage, vermitteln die bakterielle Antwort in einem Wireless-Signal, das kann man mit Hilfe des Smartphones.
«durch die Kombination der entwickelten biologischen Daten mit Low-Power Wireless Elektronik, können wir erkennen biologische Signale im Körper nahezu in Echtzeit, wodurch man eine neue Diagnose-Tools», sagt Timothy Lu, Assistant Professor MIT der Fachrichtung Elektrotechnik, informatik und Biotechnik.
In einer neuen Studie, die kürzlich am 24. Mai in Sciennce, Wissenschaftler haben sensoren reagieren auf die Häm-Komponente des Blutes, und zeigten Ihre Leistungsfähigkeit bei Schweinen. Auch Sie entwickelten sensoren, die reagieren auf ein Molekül, das signalisiert eine Entzündung.
Lou und Webstühle Anantha Чандракасан, Dekan der School of Engineering am Massachusetts Institute of Technology und Professor für Elektrotechnik und informatik Ванневара Bush, waren die älteren Autoren der Studie. Die führenden Autoren waren der Doktorand Mike Miami und постдок Philipp Надео.
Sie haben die Bakterien in die vier Löcher in einer speziell entwickelten Sensor mit полупропроницаемой Membran, die ermöglicht den Durchgang von kleinen Molekülen aus der Umgebung. Unter jedem Loch befindet sich ein Fototransistor, fähig zum Messen der Lichtmenge, die von den bakteriellen Zellen und übermitteln die Informationen an einen Mikroprozessor, der sendet das Funksignal an den nächsten Computer oder Smartphone. Sie können die Daten analysieren, die über den Android-App.
Sensor, das ist ein Zylinder mit einer Länge von etwa 1,5 Zoll, benötigt etwa 13 Mikrowatt Leistung. Die Forscher haben den Sensor 2,7-Volt-Batterie, die, nach Ihren Schätzungen, kann das antreiben Gerät seit 1,5 Monaten Dauereinsatz. Sie sagen, dass die Batterie füttern können saure Flüssigkeit im Magen.
«der Schwerpunkt in dieser Arbeit ist es, die bezahlt Projektierung und Integration des Systems, die es ermöglicht, kombinieren die Kraft der bakteriellen Sensing mit сверхнизкими Kapazitäten für die Umsetzung der wichtigsten Anwendungen für die gesundheitliche Bewertung», sagt Чандракасан.
Kurz gesagt, dieser Sensor ermöglicht es, unnötige Prozeduren zu umgehen. Sie können einfach zu schlucken Kapsel, und über einen relativ kurzen Zeitraum erfahren Sie, ob die Blutung. Die Wissenschaftler planen, in der Zukunft verringern Sie die Größe des Sensors und zu untersuchen, wie lange die Bakterien überleben können im Verdauungstrakt. Sie hoffen auch entwickeln sensoren für Magen-Darm-Erkrankungen, nicht nur für die Blutung.
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