ردیابی سیگنال های قلب و مغز تا 2 و نیم میلی ولت ممکن شد

ردیابی سیگنال های قلب و مغز تا 2 و نیم میلی ولت ممکن شد

بی بی سرور: پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست(MIT) از یک روش سنسور زیستی پرده برداری کرده اند که از آنتن های کوچک و بی سیم برای نظارت بر سیگنال های الکتریکی در سیستم های زیستی با دقت بی سابقه ای استفاده می نماید.


به گزارش بی بی سرور به نقل از ایسنا، این نوآوری با حذف نیاز به سیم و تقویت کننده، مطالعات سلولی را ساده می کند و پیشرفت های بالقوه ای را در تشخیص بیماری هایی مانند آریتمی و آلزایمر ارائه می دهد و درمان های هدفمندتری را ممکن می سازد.
به نقل از آی ای، سیگنال های الکتریکی برای ارتباطات سلولی، مهم هستند، با اینحال روش های سنتی برای اندازه گیری آنها دست و پا گیر و از نظر دامنه محدود است.
دبلینا سارکار(Deblina Sarkar) نویسنده این مطالعه می گوید: آنتن های آلی پراکنده الکتریکی(OCEAN) که ما توسعه داده ایم، ضبط سیگنال های الکتریکی را بصورت بی سیم با وضوح فضایی میکرومتری از هزاران مکان بطور همزمان ممکن می سازند. این می تواند فرصت های بی سابقه ای برای درک زیست شناسی بنیادی و سیگنال های تغییر یافته در حالت های بیماری و همین طور برای غربالگری اثر درمان های مختلف برای فعال کردن درمان های جدید بوجود آورد.
ساخت OCEAN ها از نیاز به ساده سازی دستگاه های سنسور زیستی نشات گرفته است. پژوهشگران بجای تکیه بر سیم های سنتی، آنتن های کوچکی طراحی کردند که سیگنال های الکتریکی را به نور تبدیل می کنند که می توان با بهره گیری از میکروسکوپ های نوری استاندارد که بطور معمول در لابراتوار های زیست شناسی یافت می شوند آنها را اندازه گیری نمود.
در ابتدا، پژوهشگران پلیمر ترکیب شده با نانوذرات طلا را برای تشخیص تغییرات الکتریکی آزمایش کردند، اما چندی نگذشت که دریافتند که پلیمر به تنهایی موثرتر است. این یافته منجر به ایجاد OCEAN هایی شد که بطورکامل از پلی استایرن سولفونات تولید شده بودند. این پلیمری است که ضریب شکست خودرا در جواب فعالیت الکتریکی اطراف تغییر می دهد.
آنتن ها نور را متناسب با سیگنال های الکتریکی که تشخیص می دهند پراکنده می کنند و به پژوهشگران این امکان را می دهند تا تعاملات سلولی را در لحظه با دقت قابل توجهی ثبت کنند.
این پروسه با لایه ای شیشه ای با مواد رسانا و عایق شروع می شود و بدنبال آن حفره های نانومقیاس با بهره گیری از پرتو یون متمرکز، حک می شود.
آنها تراشه را در محلولی غوطه ور می کنند که حاوی واحدهای سازنده پیش ساز پلیمر است. با اعمال جریان الکتریکی به محلول، آن ماده پیش ساز به سوراخ های کوچک روی تراشه متصل می شود و آنتن های قارچی شکل از پایین به بالا رشد می کنند.
این تکنیک به پژوهشگران اجازه می دهد میلیونها آنتن را روی یک تراشه بسازند که برای مطالعات بزرگ تر مقیاس پذیر است.
آنتن ها، تنها یک میکرومتر عرض دارند، حساسیت فوق العاده ای را ارائه می دهند و سیگنال های کمتر از ۲.۵ میلی ولت را تشخیص می دهند که بسیار کمتر از سیگنال های معمولی ۱۰۰ میلی ولتی است که نورون ها برای ارتباط استفاده می نمایند. این دستگاهها همین طور می توانند تغییرات سریع را ثبت کنند و در عرض میلی ثانیه به نوسانات الکتریکی پاسخ دهند.




منبع:

1403/10/07
11:04:00
0.0 / 5
14
مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۴ بعلاوه ۳
BBServer بی بی سرور

bbserver.ir - مالکیت معنوی سایت بی بی سرور متعلق به مالکین آن می باشد