ابداع خالکوبی زنده با کمک سلول‌های برنامه‌ریزی شده
تاریخ انتشار: ۱۹ آذر ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۵۹۸۰۴۴۰
دانش > دانش - همشهری آنلاین:
محققان MIT موفق شدند نوعی خالکوبی موقت با استفاده از سلول‌های زنده برنامه‌ریزی شده ابداع کنند که روی بدن چسبیده و شبیه به درختی است که از توانایی ردیابی مواد شیمیایی برخوردار است.
براساس گزارش نيواطلس، اين خالكوبي كه به شكل برچسبي بسيار نازك روي پوست بدن مي‌چسبد،از سه بخش با رنگ هاي مختلف تشكيل شده كه پس از قرارگيري پوست زير برچسب در معرض تركيبات خاص، بخش مرتبط با نوع ماده آغاز به درخشيدن مي‌كند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
تحقيق و توسعه مواد محرك-پاسخگو كه مي‌توان از آنها در توليد مواد هوشمند استفاده كرد ده‌ها سال است كه آغاز شده‌است. براي مثال ماده‌اي كه بتواند نسبت به گرما واكنش نشان دهد، مي‌تواند به بخشي از روبات‌هاي خود‌سرهم‌شونده تبديل شود يا ماده‌اي كه نسبت به تركيبات شيميايي حساس است را مي‌توان به عنوان حسگر شيميايي استفاده كرد.
از آنجايي كه چاپ سه‌بعدي به فناوري قابل دسترس و كم هزينه‌اي تبديل شده، براي ساخت ابزارهاي آزمايشي در شرايط آزمايشگاهي به كار گرفته مي‌شود كه مواد محرك-پاسخگو نيز يكي از اين توليدات هستند. با اين‌همه محققان MIT در پروژه اخير خود به اين فكر كردند كه شايد بتوان ز سلول‌هاي زنده كه امكان دستيابي و برنامه‌ريزي آنها راحت‌تر است، در كنار مواد منفعل چاپگرهاي سه‌بعدي استفاده كرد.
پژوهش‌هاي پيشين نشان داده بود كه سلول‌هاي زنده پستانداران در اين زمينه كارايي ندارد، زيرا اين سلول‌ها نمي‌توانند از شرايط ناخوشايند چاپ سه‌بعدي جان سالم به در ببرند. از سويي ديگر، سلول‌هاي باكتريايي كه از ديوار محافظ برخوردارند، مقاوم‌ترند، و با بيشتر هيدروژل‌ها، مواد ساخته شده از آب و پليمر كه كارايي‌هاي آزمايشگاهي و پزشكي فراواني دارند،سازگارترند.
محققان با استفاده از اين سلول‌ها كه به كمك مهندسي ژنتيكي دچار خاصيت درخشش در برابر مواد شيميايي مختلف شده‌بودند، نوعي جوهر هيدروژلي توليد كردند كه در آن علاوه بر سلول‌ها مواد مغذي براي زنده نگه داشتن آنها نيز وجود دارد. اين جوهر به اندازه‌اي كيفيت دارد كه بتوان با كيفيت بالاي 30 ميكرومتر چاپ انجام داد. محققان براي آزمايش الگويي را روي پليمري كشسان چاپ كردند و سپس آن را روي پوست آغشته به مواد شيميايي چسباندند.
طي چند ساعت بخش‌هاي مختلف اين الگو با برقراري تماس محرك‌هاي شيميايي با باكتري‌هاي درون برچسب، آغاز به درخشيدن كرد. محققان همچنين موفق به مهندسي سلول‌هاي باكتريايي شده‌اند كه مي‌توانند با يكديگر ارتباط برقرار كرده و پس از دريافت سيگنال‌هايي خاص از سوي يكديگر، آغاز به درخشش كنند.
محققان اميدوارند اين ابداع در آينده به ساخت سكوهاي رايانشي پوشيدني قابل چاپ منجر شود، به بياني ديگر محققان اميدوارند بتوانند حسگرهاي شيميايي و سيستم‌هاي انتقال دارويي را ابداع كننده كه قادر هستند به مرور و به صورت تدريجي گلوكز يا دارو را وارد جريان خون سازند.
در همین زمینه: تاتو سرطان‌زا است خالکوبی رنگی زیر پوست شهر جوهر خالکوبی خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهد پیامدهای خالکوبی برای سلامت نکته بهداشتی روز: می‌خواهید خالکوبی کنید؟ سوزن‌های خطرآفرین تنوع‌طلبی به قیمت جان!منبع: همشهری آنلاین
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.hamshahrionline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «همشهری آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۵۹۸۰۴۴۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت پلاستیک زنده‌ای که خود را تخریب می‌کند
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، آلودگی پلاستیکی تهدید بزرگی برای محیط زیست و حیات وحش محسوب می‌شود. همانطور که تلاش می‌کنیم مشکل را بهتر درک کرده و برای کاهش وابستگی خود به پلاستیک راه حل‌هایی بیابیم، دانشمندان نیز در حال مقابله با این ماده در ابتدایی‌ترین ساختار آن هستند.
اکنون گروهی از پژوهشگران به سرپرستی محققان دانشکده مهندسی و تحقیقات مواد دانشگاه سن دیگو (MRSEC) با موفقیت پلاستیک زنده‌ای را مهندسی کردند که قابلیت کمپوست شدن دارد.
پلی اورتان ترموپلاستیک، به عنوان یک نوع پلاستیک، جای پای محکمی در زندگی روزمره ما دارد. از نظر تجاری، صنایع از آن در تولید کفش، پادری ها، کوسن‌ها و فوم حافظه دار استفاده می‌کنند.
این دانشمندان می‌گویند: زمانی که این پلاستیک با هاگ باکتری از نوع «باسیلوس سابتلیس» پر شد، دیدیم وقتی پلی اورتان در پایان چرخه زندگی خود در معرض مواد مغذی موجود در کمپوست قرار می‌گیرد، شروع به تجزیه می‌کند. این خاصیت ذاتی این باکتری‌ها است.
برخی از باکتری‌ها قادر به ایجاد هاگ هستند، هاگ یا اسپور مرحله استراحت مقاومت در باکتری‌ها است. هاگ‌ها می‌توانند در شرایط نامساعد که باکتری‌ها قادر به تحمل آن نیستند، مانند حرارت، سرما، خشکی، مواد شیمیایی، تشعشعات و ... زنده بمانند. هر باکتری فقط یک هاگ می‌سازد و از هر هاگ یک باکتری بوجود می‌آید. هاگ ممکن است کروی یا بیضی باشد و اندازه آن بین ۴ تا ۲ میکرون است.
آنها در این پژوهش، توانایی سویه‌های محدودی از باکتری‌ها را در استفاده از پلی اورتان ترموپلاستیک‌ها به عنوان تنها منبع کربن مورد ارزیابی قرار داده و سپس منبعی که بهترین رشد را داشت برگزیدند.
مهندسی پلاستیک زیست تخریب پذیر
محققان هاگ‌های باکتری و گلوله‌های پلاستیکی را در یک اکسترودر پلاستیکی ریختند و آنها را در دمای ۱۳۵ درجه سانتیگراد مخلوط کردند. سپس نوار‌های پلاستیکی معمولی از آن ساختند.
هاگ‌ها به عنوان یک حالت خفته باکتری و به دلیل برخورداری از یک سپر محافظتی، می‌توانند در شرایط سخت مقاومت کنند، با این حال، این محققان یک قدم فراتر رفتند تا آنها را به گونه‌ای مهندسی کنند که در برابر دما‌های بالا انعطاف پذیر و مقاوم باشند.
این شیوه که تکامل آزمایشگاهی تطبیقی نام دارد شامل رشد هاگ ها، قرار دادن شان در دمای زیاد برای دوره‌های زمانی طولانی و امکان جهش طبیعی برای آنها می‌شود.
دانشمندان پس از تکرار چندین باره این فرآیند، با موفقیت گونه کاملی از این هاگ‌های باکتریایی را زیست مهندسی کردند. وقتی این هاگ‌ها دوباره در محیط کشت فعال می‌شوند، شروع به تجزیه پلاستیک می‌کنند.
بیدار شدن هاگ‌ها در محیط کمپوست
آنها این پلاستیک زیست تخریب پذیر را در «محیط‌های کمپوست فعال و استریل میکروبی» تحت شرایط ایده آل ۳۷ درجه سانتیگراد با رطوبت ۴۴ تا ۵۵ درصد آزمایش کردند. هاگ‌ها در داخل این نوار‌های پلاستیکی دوباره جوانه زدند و ظرف پنج ماه ۹۰ درصد پلاستیک را تجزیه کردند.
اگر صنعت پلاستیک بخواهد به استفاده از پلاستیک ادامه دهد و اگر وابستگی ما به این مواد همین قدر زیاد باقی بماند، با تولید پلاستیک زیست تخریب پذیر می‌توان ضایعات را در مدت زمان بسیار کوتاهی از بین برد.
مجریان این طرح می‌گویند: آنچه قابل توجه است این است که این ماده جدید حتی بدون حضور میکروب‌های اضافی تجزیه می‌شود و بیشتر این پلاستیک‌ها احتمالا کارشان به محیط‌های کمپوست غنی از میکروب‌ها نخواهید کشید؛ بنابراین این توانایی خود تخریبی در محیطی عاری از میکروب باعث می‌شود فناوری ما همه کاره‌تر شود. این پلاستیک حتی برای تجزیه زیستی به شرایط مطلوب نیاز ندارد.
نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
انتهای پیام/
تصاویر پدر ساواکی مهران غفوریان