มุมมองสลัวของสารชีวภาพและสารเคมี

มุมมองสลัวของสารชีวภาพและสารเคมี

เซ็นเซอร์ชนิดใหม่ที่ใช้เลนส์ออปติกขนาดเล็กอาจตรวจจับสัญญาณแรกของโรคหรือการปนเปื้อนของสารเคมีในเลือดหรือของเหลวอื่นๆ ได้เซ็นเซอร์ตรวจจับการบวม เลนส์ออปติคัลแบบเจลที่ประกอบด้วยเลนส์ในรูปของศิลปินคนนี้ (บนสุด) จะพองตัวเมื่อถูกกระตุ้นโดยสารประกอบเฉพาะ การบวมจะเปลี่ยนแสงที่ส่องผ่านจากสว่าง (ล่างซ้าย) เป็นสลัว (ล่างขวา)จอร์เจียเทคเลนส์จุลทรรศน์แต่ละชิ้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของเซลล์เม็ดเลือดแดง จะผ่านการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแสงเมื่อสัมผัสกับสารชีวโมเลกุลหรือสารประกอบทางเคมีที่จำเพาะแม้เพียงเล็กน้อย

รับข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

ล่าสุดและยิ่งใหญ่ที่สุดจากนักเขียนผู้เชี่ยวชาญของเราทุกสัปดาห์

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

นักเคมี L. Andrew Lyon จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจียในแอตแลนตาและเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างเลนส์จากทรงกลมของไฮโดรเจล ซึ่งเป็นตาข่ายดูดซับน้ำของโมเลกุลโพลิเมอร์ ด้วยวิธีการทางเคมี นักวิทยาศาสตร์จะถักทอเข้าไปในชั้นนอกของสารเชิงซ้อนโมเลกุลแบบตาข่ายที่ออกแบบมาเพื่อจับกับโมเลกุลบางชนิด

ไมโครสเฟียร์แต่ละอันติดกับกระจกจะแบนเป็นเลนส์ครึ่งวงกลมที่มีความยาวโฟกัสเฉพาะ เมื่อของไหลไหลผ่านไมโครสเฟียร์ สารเชิงซ้อนของโมเลกุลจะแยกออกจากเลนส์บางส่วนและขัดขวางโมเลกุลเป้าหมาย กระบวนการดังกล่าวจะทำลายพื้นผิวของไฮโดรเจล และน้ำจะเข้าไปและทำให้เลนส์พองตัว การขยายตัวจะเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลนส์และลดแสงที่ส่องผ่าน Lyon กล่าว

เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเกิดขึ้นภายในไม่กี่นาที 

สักวันหนึ่งเลนส์ไมโครอาจถูกนำมาใช้เพื่อวินิจฉัยการติดเชื้อ ณ จุดนั้นหรือสภาวะอื่นๆ ที่ตรวจพบโดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ใช้เวลานาน

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถควบคุมความถี่ของอุปกรณ์นาโนที่ใช้ DNA เปลี่ยนแปลงระหว่างสองรูปแบบได้ ทีมงานเชื่อว่า “นาโนเมตรอนอม” ของพวกเขาเป็นตัวอย่างแรกของการควบคุมโมเลกุลดีเอ็นเอเดี่ยว

อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยดีเอ็นเอ 4 สาย ซึ่งในน้ำรวมตัวกันเป็นโครงสร้างรูปโคลเวอร์ เมื่อมีแมกนีเซียมไอออน ชุดประกอบจะสุ่มสลับไปมาระหว่างรูปแบบรูปตัว X ที่เสถียรสองรูปแบบ โดยแต่ละแบบจะมีเกลียวที่แตกต่างกันจับคู่กันเป็นเกลียว ทีมงานรายงานอัตราการ “ฟ้อง” ระหว่างสองรูปแบบเป็นเพียงมิลลิวินาที

เพื่อควบคุมอัตราการฟ้อง Taekjip Ha จาก University of Illinois at Urbana-Champaign และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เพิ่มห่วงโซ่ DNA สั้น ๆ ที่ยื่นออกมาที่ปลายด้านหนึ่งของสองเส้น โซ่สั้นสองเส้นเสริมซึ่งกันและกัน ในรูปแบบ DNA แรก พวกมันไม่สามารถติดต่อกันได้ ในรูปแบบดีเอ็นเอที่สอง พวกมันอยู่ใกล้กันและจับคู่กัน สิ่งนี้ทำให้รูปร่างคงที่และเพิ่มระยะเวลาในการรักษารูปร่างนี้ Ha กล่าว

นักวิจัยวัดการเปลี่ยนแปลงอัตราการฟ้องด้วยเทคนิคที่เรียกว่าการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์Förster พวกเขาติดโมเลกุลสีย้อมเรืองแสงสองโมเลกุลที่ปลายเดียวกันซึ่งมีดีเอ็นเอยื่นออกมา ในรูปแบบ DNA แรก เมื่อโมเลกุลของสีย้อมอยู่ห่างกันมาก มันจะเรืองแสงเป็นสีเขียว แต่เมื่อโมเลกุลของสีย้อมอยู่ใกล้กันในรูปแบบ DNA ที่สอง พวกมันเรืองแสงสีแดง

ตามที่กลุ่มรายงานใน March Nano Lettersการเพิ่มการเชื่อมโยงสายโซ่ DNA หรือคู่เบสหนึ่งรายการให้กับแต่ละลำดับที่ยื่นออกมาจะเพิ่มอายุการใช้งานของสัญญาณเรืองแสงสีแดงถึงสามเท่า สักวันหนึ่งอุปกรณ์นี้อาจนำไปสู่เซ็นเซอร์ที่สามารถตรวจจับความแตกต่างของคู่เบสเดี่ยวในลำดับดีเอ็นเอเป้าหมายได้ Ha กล่าว

credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> UFABET เว็บหลัก