به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

نانوحباب‌هایی که تشخیص پزشکی را متحول می‌کنند!

تاریخ انتشار: ۲ بهمن ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۲۰۰۷۲۹

باشگاه خبرنگاران جوان - پژوهشگران موسسه نانو و دانشکده شیمی دانشگاه سیدنی (University of Sydney) نشان داده‌اند که نانوحباب‌های کوچک گاز در شرایط غیرمنتظره‌ای روی سطح شکل می‌گیرند و روش جدیدی را برای کاهش نیروی کششی دستگاه‌های کوچک مقیاس ارائه می‌کنند.

کشش مایع درون میکرودستگاه‌ها می‌تواند به رسوب داخلی منجر شود که انباشته شدن ناخواسته مواد بیولوژیکی است یا به دلیل فشار بالا، به نمونه‌های بیولوژیکی مانند سلول‌ها آسیب برساند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

بنابراین، این کشف جدید می‌تواند راه را برای توسعه دستگاه‌های تشخیص پزشکی بهتری مانند دستگاه‌های آزمایشگاهی روی تراشه که تجزیه و تحلیل DNA را انجام می‌دهند یا برای تشخیص عوامل بیماری‌زا به کار می‌روند، هموار کند.

پروفسور چیاران نتو (Chiara Neto)، سرپرست این پروژه و گروهش، پوشش‌های چروک‌دار نانومهندسی‌شده‌ای را ابداع کردند که در مقایسه با سطوح جامد صاف، کشش را تا ۳۸ درصد کاهش می‌دهند. زمانی که یک روان‌کننده به پوشش‌های لغزنده تزریق می‌شود، پوشش در برابر رسوب زیستی نیز بسیار مقاوم می‌شود.

پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) که یک میکروسکوپ روبشی با وضوح بسیار بالا است، دریافتند مایعاتی که از کانال‌های ریزساختاربندی‌شده عبور می‌کنند، به دلیل تشکیل خود به خود نانوحباب‌ها می‌توانند با اصطکاک کمتری بلغزند. این پدیده پیش از این هرگز شرح داده نشده بود.

کاربرد‌های پزشکی احتمالی

بسیاری از ابزار‌های تشخیصی پزشکی، بر تجزیه و تحلیل کوچک مقیاس مقادیر کمی از مواد بیولوژیکی و سایر مواد مایع متکی هستند. این دستگاه‌های میکروسیال، از ریزکانال‌ها و ریزراکتور‌ها استفاده می‌کنند که در آن‌ها واکنش‌هایی که معمولا در مقیاس بزرگ در آزمایشگاه‌های شیمی انجام می‌شوند، در مقیاس کوچک انجام می‌گیرند.

تجزیه و تحلیل حجم بسیار کمتری از مواد، تشخیص سریع‌تر و کارآمدتر را امکان‌پذیر می‌کند. با وجود این، مشکل دستگاه‌های میکروسیال این است که جریان سیال به طور چشمگیری در اثر اصطکاک مایع با دیواره‌های جامد کانال‌ها کاهش می‌یابد و یک کشش هیدرودینامیکی بزرگ ایجاد می‌کند. دستگاه‌ها برای غلبه بر این موضوع، فشار زیادی را برای هدایت جریان اعمال می‌کنند.

فشار بالای داخل این دستگاه‌ها به نوبه خود نه تنها کارآمد نیست، بلکه می‌تواند به نمونه‌های ظریف دستگاه مانند سلول‌ها و سایر مواد نرم آسیب برساند. علاوه بر این، دیواره‌های جامد به راحتی توسط مولکول‌ها یا باکتری‌های بیولوژیکی آلوده می‌شوند که تخریب فوری از طریق رسوب زیستی را در پی دارد.

یک راه حل برای هر دو مشکل، استفاده از سطوحی است که در آن‌ها منافذ نانومقیاس، مقادیر کمی از یک روان‌کننده را به دام می‌اندازند و یک رابط مایع لغزنده را تشکیل می‌دهند که کشش هیدرودینامیکی را کاهش می‌دهد و از رسوب زیستی سطح جلوگیری می‌کند.

سطوحی که مایع به آن‌ها تزریق شده است، دیواره جامد را با دیواره مایع جایگزین می‌کنند و اجازه می‌دهند تا مایع دوم با اصطکاک کمتری جریان یابد و به فشار کمتری نیاز داشته باشد. با وجود این، مکانیسم عملکرد این سطوح به درستی درک نشده است، زیرا کاهش اصطکاک این سطوح، ۵۰ برابر بیشتر از آن چیزی گزارش شده است که انتظار می‌رود.

پروفسور نتو و گروهش با توسعه پوشش‌های چروک‌دار نانومهندسی‌شده که کشش را تا ۳۸ درصد کاهش می‌دهند، توضیح داده‌اند که این دیواره‌ها چگونه روی دستگاه‌های میکروسیال تشکیل می‌شوند.

این گروه پژوهشی با انجام دادن اندازه‌گیری‌های میکروسیال نشان دادند که سطوح لغزنده جدید نسبت به سطوح جامد، کشش را تا اندازه‌ای کاهش می‌دهند که معمولا تنها در صورتی انتظار می‌رود که به جای روان‌کننده چسبناک، هوا به سطح تزریق شود. از آنجا که پژوهشگران از کاهش کشش راضی نبودند، برای ارائه مکانیسمی تلاش کردند که باعث لغزش سطوح می‌شود.

پژوهشگران این کار را با اسکن سطوح زیر آب و با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی انجام دادند. آن‌ها توانستند از تشکیل خود به خود نانوحباب‌هایی که تنها ۱۰۰ نانومتر ارتفاع دارند، تصویربرداری کنند. حضور آن‌ها از نظر کمی می‌تواند لغزش قابل توجه مشاهده‌شده در جریان میکروسیال را توضیح دهد.

نتو گفت: هدف ما این است که مکانیسم اساسی کار این سطوح را درک کنیم و کاربرد آن‌ها را به ویژه برای بهره‌وری انرژی افزایش دهیم. اکنون که می‌دانیم چرا این سطوح لغزنده هستند و کشش را کاهش می‌دهند، می‌توانیم آن‌ها را به طور ویژه‌ای طراحی کنیم تا انرژی مورد نیاز برای هدایت جریان در هندسه‌های محدود و کاهش رسوب را به حداقل برسانیم.

منبع: نانومگزین

انتهای پیام/

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: نانو تکنولوژی بیولوژیک کاهش می دهند نانوحباب ها دستگاه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۲۰۰۷۲۹ 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:

استاندار اردبیل: سند بنیادین آموزش و پرورش را متحول کرد

استاندار اردبیل گفت: معلمان معماران تربیت شایسته نسل آینده هستند که باید مسئولیت و کار سنگین آنها مورد توجه و دقت نظر قرار گیرد. - اخبار استانها -

به گزارش خبرگزاری تسنیم از اردبیل، سید حامد عاملی ‌در مراسم تجلیل از معلمان در اردبیل، اظهار داشت: کشور ما در مسیر توسعه، پیشرفت و اصلی‌ترین عنصر خود نیروی انسانی متعهد و متخصص بیش از هر عنصر دیگر نیاز دارد تا زمینه ترقی و تحول جامعه اسلامی فراهم آید.

وی از معلمان به عنوان عناصر ارزشمند و مؤثر در تربیت و تعالی نسل آینده یاد کرد و گفت: معلمان می‌توانند با نقش‌آفرینی اصلی خود معماران تربیت و تعالی نسل آینده بوده و زمینه پیشرفت کشور را با پشتوانه علم و دانایی فراهم کنند.

استاندار اردبیل با قدردانی از تلاش معلمان در کلاس‌های درس برای علم‌آموزی به دانش‌آموزان و تربیت و تعالی ارزشی و معنوی آنها تصریح کرد: آینده جامعه و کودکان ما به مبدأ آموزش یعنی به کلاس‌های درس وابسته است و معلمان با دلسوزی در این سنگر فعالیتی ارزشمند دارند.

عاملی افزود: در کنار تربیت نسل آینده به عنوان نسل پیشرو در ایجاد تحول جامعه اسلامی، ما باید قدر این سرمایه‌های دلسوز و صادق را بیشتر بدانیم و سعی ما بر این باشد تا دغدغه‌ها و مشکلات آنها را در ابعاد مختلف رفع کنیم.

وی به خدمات انجام شده در دولت سیزدهم برای تعالی نظام تعلیم و تربیت اشاره کرد و ادامه داد: فرهنگ سپاس از معلم مردمی‌سازی شده و در گرامیداشت هفته معلم خود آحاد مردم و صنوف مختلف پای کار آمدند تا قدردان تلاش و مجاهدت معلمان در سنگر تعلیم و تربیت باشند.

استاندار اردبیل ارزش و جایگاه علم و دانش را به عنوان عنصر پیشرفت کشور در ابعاد مختلف یادآور شد و خاطرنشان کرد: جامعه‌ای که افرادش به علم و مهارت آراسته باشند، به ثروت و سایر امکانات و منابع دسترسی پیدا می‌کنند و در این باب معلمان بزرگترین پشتوانه تجربی در مسیر پیشرفت علمی کشور و تحولات آن هستند.

عاملی اثرگذاری کار معلم را در مسیر تعالی و تربیت نسل آینده یادآور شد و اضافه کرد: سعی ما بر این است تا در ابعاد مختلف قدر این تلاش‌ها و زحمات معلمان را دانسته و بر ارج‌گذاری آن اهتمام جدی داشته باشیم.

استاندار اردبیل یاد و خاطره استاد شهید مطهری را نیز گرامی داشت و بیان کرد: باید محتوای علمی و تربیتی آثار این شهید والامقام در فضاهای آموزشی ما به عنوان مبنای تربیت نسل آینده قرار گیرد تا اثربخشی آن را به شکل صحیح و درست شاهد و ناظر باشیم.

سند بنیادین آموزش و پرورش را متحول کرده است

کلام الله صفری نیز در این مراسم اظهار کرد: در سند تحول آموزش و پرورش بر اصل عدالت و توجه به مدرسه و معلم بیش از سایر عناصر را شاهد هستیم و قطعا این رویکرد سند بنیادین تحولات جدی را رقم خواهد زد.

وی تصریح کرد: در دولت مردمی سیزدهم اقدامات مؤثر و پشتیبانی‌های جدی از نظام تعلیم و تربیت و حل دغدغه‌های معلمان در مسیر ایجاد تحول رقم خورده که نمونه آن اجرای دقیق طرح رتبه‌‌بندی بعد از رکود 10 ساله بوده است.

مدیرکل آموزش و پرورش استان اردبیل گفت: 60 عنوان برنامه در گرامیداشت هفته معلم در استان اردبیل در حال اجرا است که زنگ سپاس از معلم و سایر برنامه‌های مردمی در قدردانی از تلاش‌های معلمان مجاهد در این هفته برگزار خواهد شد.

صفری افزود: رویکرد کلی مردمی کردن برنامه‌های هفته معلم است و این رویکرد می‌تواند دغدغه‌ها و نگرانی‌ها را به حداقل برساند.

وی در بخش دیگری از سخنان خود خاطرنشان کرد: برنامه‌ریزی‌های لازم انجام شده تا مردم استان اردبیل بتوانند با یک تماس تلفنی از معلم دوران تحصیل خود تجلیلی شایسته داشته باشند.

مدیرکل آموزش و پرورش استان اردبیل با اشاره به اقدامات شاخص آموزش و پرورش در سه سال اخیر اضافه کرد: برگزاری امتحانات نهایی در راستای تحقق عدالت آموزشی و تصحیح الکترونیکی اوراق امتحانی از جمله این برنامه‌ها است.

صفری به برگزاری جشن‌های مختلف تکلیف دینی و سیاسی و برنامه‌های فرهنگی، تربیتی و ورزشی در راستای سالم‌سازی فضاهای آموزشی و تعالی نسل آینده اشاره کرد و ادامه داد: همه این برنامه‌ها با رویکرد و محوریت مدارس در مناطق مختلف استان برگزار شده است.

وی از احداث بزرگترین مجتمع آموزشی کشور با نام دارالفنون در اردبیل خبر داد و بیان کرد: در کنار افتتاح این مدرسه، راه‌اندازی نهضت مدرسه‌سازی را با همراهی خیران شاهد هستیم.

مدیرکل آموزش و پرورش استان اردبیل ارتقای سرانه فضاهای ورزشی دانش‌آموزی را از دیگر برنامه‌های اجرایی اعلام کرد و گفت: در گرامیداشت هفته معلم طرح‌های متعددی نیز به بهره‌برداری خواهد رسید.

صفری یادآور شد: با هماهنگی رادیو پخش زنده برنامه «سلام معلم» از مدارس استان آغاز شده و در شهرستان‌های مختلف تیم رادیویی این برنامه را تدارک دیده تا گروه‌های مختلف جامعه بتوانند با درج نام خود و نام معلم سپاسگزاری خود را از مقام شامخ معلمان انجام دهند.

به گزارش تسنیم، در این مراسم از معلمان برگزیده شهرستانی و استانی با اهدای لوح سپاس و هدایایی تجلیل شد.

انتهای پیام/.