مادة الاحياء

مستشعر MIT الجديد بإبر دقيقة من الحرير يكتشف التلوث والفساد

مستشعر MIT الجديد بإبر دقيقة من الحرير يكتشف التلوث والفساد


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.

توصل المهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى جهاز استشعار يشبه شريط الفيلكرو في الشكل الذي يمكن أن يخترق العبوات البلاستيكية للمواد الغذائية لأخذ عينات من التلوث البكتيري والفساد. يخترق الجهاز العبوة والطعام عبر إبر دقيقة من الحرير تمتص المواد من خلال عمل الشعيرات الدموية.

بمجرد أن تخترق الإبر الدقيقة المصنوعة من البروتينات الصالحة للأكل من الحرير الطعام ، تسحب الثقوب الصغيرة الموجودة على الإبر السائل باتجاه الجزء الخلفي من المستشعر. هذا هو المكان الذي يحدث فيه التحليل. هناك نوعان من "الروابط الحيوية" المتخصصة هنا والتي تتفاعل مع الوجود البكتيري وبعض مستويات الأس الهيدروجيني ، والتي تكتشف على التوالي التلوث والفساد.

الاختبار والتطوير

بعد أن توصل الفريق إلى الفكرة ، اشترت Doyoon Kim سمكًا نيئًا من متجر بقالة محلي وحقنتهم بـ E. coli ، والسالمونيلا ، وسائل تحكم غير ملوثة.

راجع أيضًا: مستشعر مصنوع من أسرار البكتيريا يحلل العرق للعلامات الحيوية

ووجدوا أن البكتيريا التي اكتشفت الرابط الحيوي تحولت إلى اللون الأحمر من اللون الأزرق تقريبًا 16 ساعة. لم يكتشف السالمونيلا لأن المادة المختارة حساسة فقط للإشريكية القولونية. لكن المستشعر الآخر ومع ذلك ، تحول أيضًا إلى اللون الأحمر بعد بضع ساعات أخرى ، مما يشير إلى التلف.

تم نشر البحث في مواد وظيفية متقدمة. ويتألف الفريق من بينيديتو ماريلي ودويون كيم ويونتينج كاو ودانوشكودي ماريابان ومايكل إس بونو جونيور وأيه جون هارت.

في حين أنها مفيدة بالتأكيد في أوقات تفشي المرض مثل تلوث السالمونيلا الأخير في البصل والخوخ ، يمكن أيضًا استخدام هذه المستشعرات من قبل المستهلكين للتحقق مما إذا كان المنتج الذي تجاوز تاريخ انتهاء صلاحيته فاسدًا حقًا.

يلاحظ بينيديتو ماريلي ، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة المدنية والبيئية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، "هناك الكثير من الطعام الذي يهدر بسبب عدم وجود ملصقات مناسبة ، ونحن نرمي الطعام بعيدًا دون معرفة ما إذا كان فاسدًا أم لا ،" ويضيف "يهدر الناس أيضًا الكثير من الطعام بعد تفشي المرض ، لأنهم" إعادة غير متأكد مما إذا كان الطعام ملوثًا بالفعل أم لا. ستمنح تقنية كهذه الثقة للمستخدم النهائي حتى لا يهدر الطعام ".

كيف هذا مفيد؟

أراد الفريق ابتكار جهاز استشعار يمكنه اختراق الطعام بخصائص تركيبية مختلفة. استقروا على إبرة دقيقة من الحرير. يلاحظ ماريلي أن "الحرير صالح للأكل تمامًا وغير سام ويمكن استخدامه كمكوِّن غذائي ، وهو قوي ميكانيكيًا بما يكفي لاختراق مجموعة كبيرة من أنواع الأنسجة ، مثل اللحوم والخوخ والخس."

بعد ذلك ، طور الفريق نوعين من البوليمر الحيوي. أول واحد هو الذي يتفاعل مع الإشريكية القولونية. ، الذي يتوسع في الحجم عندما يقابل الممرض ويدفع بعيدًا البوليمر المحيط الذي يغير الطريقة التي يمتص بها الرابط الحيوي ويعكس الضوء. يتفاعل الرابط الحيوي الأخير ببساطة مع مستويات معينة من الأس الهيدروجيني.

يتطلع الفريق حاليًا إلى تسريع العملية من خلال جعل الإبر المجهرية تمتص المواد بشكل أسرع وتجعل تفاعل bioinks أسرع. بمجرد تحسينه إلى مستوى قابل للتطبيق تجاريًا ، فإنهم يتصورون أن هذا الاختراع يمكن أن يكون مفيدًا في مراحل مختلفة من سلسلة التوريد.


شاهد الفيديو: اعطال فنية بسيطة (قد 2022).