به نقل از «ایسنا»

عرضه نانوزیست‌حسگر برای تشخیص اختلالات آهن در سلول و بافت

تاریخ انتشار: ۲۵ بهمن ۱۳۹۹ | کد خبر: ۳۰۹۸۹۵۵۹

محقق ایرانی دانشگاه سیدنی با همکارانش موفق به توسعه فناوری نانوزیست‌حسگری شدند که قادر به نظارت دقیق بر اختلالات آهن در سلول‌ها، بافت‌ها و مایعات بدن در غلظت بسیار کم است و نتایج آزمایشات این گروه بر روی خوک نشان داد که عملکرد این نانوزیست ‌پیمایشگر بسیار بهتر ازروش‌های موجود برای تصویربرداری از بافت‌های عمیق خواهد بود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به گزارش ایسنا، به نقل از ستاد نانو براساس گزارش‌ها ۳۰ درصد از مردم جهان از عدم تعادل آهن رنج می‌برند به گونه‌ای که بسیاری از بیماری‌ها مانند کم‌خونی، هموکروماتوز، پارکینسون، سرطان و بیماری آلزایمر می‌توانند به‌دلیل عدم تعادل آهن رخ دهند که در چنین شرایطی یا آهن خون بسیار بالاست یا فرد از کمبود آهن رنج می‌برد. از این رو تشخیص به موقع و نظارت مستمر بر سطح آهن می‌تواند بیماران را از ابتلا به اختلالات دائمی مانند نقص در رشد کودکان نجات دهد.

عملکرد اصلی آهن در بدن، انتقال اکسیژن در خون است. کمبود آهن شرایطی است که خون، حاوی غلظت کمی از سلول‌های قرمز خون سالم باشد و اگر این بیماری در مراحل اولیه شناسایی و درمان نشود ممکن است کم خونی فقر آهن (IDA) ایجاد شود.

یکی از بیماری‌های مربوط به مصرف بیش از حد آهن، هموکروماتوز  به‌عنوان یک بیماری ارثی شایع است. در طی یک دوره زمانی، بیماران غلظت زیادی از آهن را جمع می‌کنند که باعث آسیب به بسیاری از اندام‌ها از جمله کبد می‌شود. پوکی استخوان، تصلب شرایین، آلزایمر و سایر بیماری‌های تخریب عصبی، سارکوپنی، سندرم متابولیک بیماری‌هایی هستند که می‌توانند به دلیل مصرف بیش از حد آهن ایجاد شوند.

پوریا لسانی، دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی پزشکی در دانشگاه سیدنی، به تازگی نانوزیست‌حسگری برای شناسایی عدم تعادل آهن عرضه کرده ‌است. این محصول یک فناوری جدید نانوپیمایشگر فلورسنت مبتنی بر کربن برای تشخیص سریع یون‌های آزاد آهن به شمار می‌رود.

فناوری نانوزیست‌پیمایشگر فلورسنت مبتنی بر کربن یک روش غیرتهاجمی است که شامل تزریقات زیر جلدی یا وریدی است و این کاوشگر زیستی نانو مقیاس چند منظوره توانایی نظارت دقیق بر اختلالات آهن در سلول‌ها، بافت‌ها و مایعات بدن را در غلظت بسیار کم، یعنی یک هزارم میلی مولار دارد.

لسانی معتقد است که این حسگر می‌تواند برای تصویربرداری از بافت‌های عمیق مورد استفاده قرار گیرد، جایی که این کاوشگر کوچک می‌تواند ساختار بافت‌های پیچیده زیستی و داربست‌های مصنوعی را به تصویر بکشد.

بیشتر روش‌های آزمایشی موجود پیچیده و زمان‌بر هستند. این فناوری می‌تواند به‌عنوان یک گزینه کارآمد عمل کند؛ زیرا مقرون به صرفه، بسیار حساس و غیرتهاجمی است و به تشخیص زودرس بیماری‌های جدی اختلال آهن در غلظت سلولی بسیار کم کمک می‌کند.

لسانی و همکارانش فناوری خود را روی خوک آزمایش کردند و دریافتند که عملکرد نانوزیست ‌پیمایشگر آنها بسیار بهتر ازروش‌های موجود برای تصویربرداری از بافت‌های عمیق است؛ چرا که این نانوزیست‌پیمایشگر با سرعت به عمق ۲۸۰ میکرومتر بافت‌های زیستی نفوذ می‌کند و حتی در عمق ۳۰۰۰ میکرومتر در بافت مصنوعی نیز قابل تشخیص است.

در حال حاضر، این تیم روی آزمایش فعالیت این پیمایشگر در مدل‌های بزرگ حیوانی و بررسی سایر روش‌های کاربردی این فناوری در تجزیه و تحلیل ساختارهای بافت پیچیده زیستی متمرکز شده ‌است.

علاوه‌بر این، این تیم در دانشگاه سیدنی در حال برنامه‌ریزی برای ادغام این نانوزیست ‌پیمایشگر در یک سیستم تشخیص «آزمایشگاه روی تراشه» هستند. کار با این سیستم آسان بوده و برای ارزیابی دقیق اختلالات بالقوه آهن در بیمار به مقدار کمی نمونه خون نیاز دارد. از این طریق توسعه این ابزار آزمایش خون تشخیصی قابل حمل می‌تواند به پزشکان اجازه دهد از راه دور سلامت بیماران خود را کنترل کنند.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: نانوحسگر اختلالات آهن بیماری ها بافت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۰۹۸۹۵۵۹ 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:

نخستین ربات تمام الکتریکی جهان رونمایی شد/ با توانایی حفظ سرعت ثابت

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینرینگ، اخیراً حوزه‌ ربات‌های انسان‌نما فعالیت‌های فشرده‌ و گسترده‌ای را به خود دیده است و چندین استارت‌اپ برای عرضه نمونه‌های اولیه خود به بازار باهم رقابت می‌کنند. حالا، یک مرکز نوآوری رباتیک با حمایت دولت پکن توانسته نخستین ربات انسان‌نمای الکتریکی خود را با نام «تیانگونگ» (Tiangong) معرفی کند.

تیانگونگ که توسط مرکز نوآوری ربات‌های انسان نما پکن ساخته شده است، یک ربات همه منظوره با توانایی حفظ سرعت ثابت ۶ کیلومتر در ساعت (۳.۷۳ مایل در ساعت) است.

دولت چین قصد دارد دسترسی گسترده به پلتفرم ربات انسان نما را از طریق تیانگونگ تسهیل کند و آن را به عنوان یک راه حل منبع باز ارائه کند.

تیانگونگ؛ انسان‌نمای چابک و سازگار

سر، بازو‌ها و پا‌های تیانگونگ به لطف محرک‌های کاملاً الکتریکی آن می‌توانند در جهات مختلف حرکت کنند.

تیانگونگ با قد ۱۶۳ سانتی‌متر به چندین حسگر برای درک بصری مجهز شده است و سرعت پردازش آن ۵۵۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. همچنین دارای حسگر‌های نیروی ۶ محوره با دقت بالا برای ارائه بازخورد دقیق نیرو است.

این ربات انسان نما علاوه بر عملکرد کاملاً الکتریکی خود، دارای ساختار سبک وزن (۹۴.۷ پوند یا ۴۳ کیلوگرم) است که پایداری در حین حرکت، به ویژه در حالت دویدن، را تضمین می‌کند. حرکت طبیعی دویدن این ربات از طریق یادگیری تقلیدی تقویتی مبتنی بر حافظه‌ی حالت، یک مهارت پیشرفته در یادگیری حرکت است که توسط ربات‌های انسان‌نمایی استفاده می‌شود.

در ضمن، ربات انسان‌نمایی تیانگونگ از مجموعه‌ای از حسگر‌های ادراک بصری، حسگر‌های دید سه‌بعدی و یک واحد اندازه‌گیری دقیق ناوبری (IMU) استفاده می‌کند. این مجموعه حسگر‌ها به طور کلی به چالش‌های کنترل حرکت اساسی ربات پاسخ می‌دهد.در ادامه ویدئویی از حرکت این ربات را مشاهده می‌کنید:

دانلود فیلم اصلی کد ویدیو

همانطور که در ویدیوی بالا دیده می‌شود، توانایی تیانگونگ در پیمایش یکپارچه در شیب‌ها و پله‌ها حتی بدون ورودی بصری قابل توجه است. همچنین این ربات با اصلاح سریع راه رفتن خود، برای جلوگیری از زمین خوردن سازگاری بیشتری را نشان داده است.

به گفته توسعه‌دهندگان، تیانگونگ قبلاً مهارت‌های دویدن مشابه انسان را نشان داده است و قابلیت منبع باز این ربات راه را برای توسعه‌های آینده هموار و امکان کاربرد‌های تجاری گسترده‌تری را فراهم می‌آورد.

تلاش جسورانه چین

چین برای پیشروی در حوزه توسعه ربات‌های انسان‌نما  برنامه‌ای دقیق دارد.

در نوامبر ۲۰۲۳، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات چین یک استراتژی دیداری را اعلام کرد که هدف از آن آغاز تولید انبوه ربات‌های انسان‌نما در سال ۲۰۲۵ است. بر اساس این استراتژی، تا سال ۲۰۲۷، این ربات‌ها همچنین قادر به تفکر، یادگیری و خلق خواهند بود.

به عنوان بخشی از این برنامه، مرکز صنعت رباتیک پکن، ۱۱۰ شرکت اکوسیستم رباتیک را به هم متصل کرده است. آنها قصد دارند یک سیستم زنجیره‌ی صنعتی کامل را ایجاد کنند که شامل برنامه‌ها، ماشین‌های کامل و قطعات کلیدی است.

تمرکز این مرکز بر روی توسعه پلتفرم‌های مادر برای نرم افزار و سخت افزار است. همچنین هدف آن حل مسائل مهمی است که صنعت با آن مواجه است، مانند سیستم عامل‌های منبع باز و سیستم‌های کنترل عملیات، که نیاز به توجه فوری دارند.

مطابق با استراتژی دولت، طراحی منبع باز تیانگونگ آن را از شرکت‌های تجاری رباتیک متمایز می‌کند و مؤسسات دانشگاهی و شرکت‌های رباتیک را قادر می‌سازد از آن به عنوان پایه‌ای برای نوآوری استفاده کنند.

حوزه ربات‌های انسان نما در چین در حال شکوفایی است و دارای مدل‌های پیشرفته از شرکت‌های خصوصی مختلف است به طوری که کارشناسان پیشنهاد می‌کنند که پیشرفت قابل توجه چین در ادغام قابلیت‌های هوش مصنوعی در زندگی روزمره می‌تواند پیشرفت ربات‌های انسان نما را تسریع کند.

 

انتهای پیام/