خلاصی از شر ویروس ها با كمك فناوری های پوشیدنی!
دانشمندان احیانا بتوانند در آینده حسگرهایی قابل حمل و پوشیدنی را برای شناسایی ویروس ها و باكتری های موجود در محیط توسعه دهند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از تکنولوژی نتورکس، دانشمندان "دانشگاه توهوکو"(Tohoku University) ژاپن برای دهه ها در حال مطالعه موادی بوده اند که می توانند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی یا مغناطیسی(و بالعکس) تبدیل کنند. حال محققان طی این مطالعه درباره روند توسعه این فناوری در آینده توضیح داده اند.
"فومینو ناریتا"(Fumio Narita) مهندس مواد دانشگاه توهوکو اظهار داشت: تحقیقات در مورد بهبود کارایی سنسورهای شناسایی ویروس در سالهای اخیر پیشرفت چندانی نداشته است. بررسی ما با هدف کمک به محققان جوان و دانشجویان برای درک آخرین پیشرفت ها جهت هدایت کارهای آینده آنها در جهت افزایش حساسیت سنسور ویروس انجام شده است.
مواد پیزوالکتریک، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. آنتی بادی هایی که با یک ویروس خاص ارتباط برقرار می کنند را می توان روی الکترود تعبیه شده روی مواد پیزوالکتریک، قرار داد. هنگامی که ویروس مورد نظر با آنتی بادی ها ارتباط برقرار می کند، سبب افزایش جرم می شود که این مورد فرکانس جریان الکتریکی در داخل ماده را می کاهد که این مورد نشان دهنده وجود آن فرکانس است. این نوع سنسور قابلیت کشف چندین ویروس همچون ویروس پاپیلوم انسانی ایجادکننده سرطان دهانه رحم، اچ آی وی، آنفلوانزای A، ابولا و هپاتیت B است.
مواد مغناطوکشسانی، انرژی مکانیکی را به انرژی مغناطیسی و بالعکس تبدیل می کنند. این موارد برای سنجش عفونت های باکتریایی از قبیل حصبه و تب خوکی و برای شناسایی هاگ سیاه زخم بررسی شده است. "آنتی بادی های کاوشگر" (Probing antibodies) بر روی یک تراشه حسگرزیستی که خود روی ماده مغناطوکشسانی قرار دارد، قرار می گیرند و سپس یک میدان مغناطیسی اعمال می شود. اگر آنتی ژن مورد نظر با آنتی بادی ها ارتباط برقرار کند، جرمی به مواد اضافه می کند و منجر به تغییر شار مغناطیسی می شود که سپس با استفاده از ابزاری به نام "پیچه انتخابی"('pick-up coil) مورد سنجش و ارزیابی قرار می گیرد.
مغناطوکشسانی یا مگنتواستریکشن به پدیدهٔ کُرنش مواد بر اثر اعمال میدان مغناطیسی تنگش مغناطیسی(Magnetostriction) می گویند که طی آن طول یا حجم ماده تغییر می کند. این پدیده اولین بار در سال ۱۸۴۲ میلادی توسط جیمز ژول کشف شد. اساس این پدیده بر این حقیقت استوار است که حالت مغناطیسی یک بلور به فاصله بین اتم های مغناطیسی و یون هایش بستگی دارد و تغییر در وضعیت مغناطیسی با استفاده از میدان مغناطیسی، دما، تنش کشسان یا عوامل دیگر می تواند منجر به جابجایی اتم ها نسبت حالت تعادلشان شود.
ناریتا می گوید پیشرفت های انجام شده در زمینه هوش مصنوعی و مطالعات شبیه سازی می تواند به یافتن مواد پیزوالکتریک و مغناطیسی بسیار حساس برای تشخیص ویروس ها و سایر عوامل بیماری زا کمک نماید. موادی که در آینده توسعه داده خواهند شد بدون سیم پیچ/پیچه، بی سیم و نرم خواهند بود که این مورد امکان استفاده از آنها در پارچه ها و ساختمان ها را فراهم می آورد.
دانشمندان حتی در حال بررسی چگونگی استفاده از این مواد و مواد مشابه برای شناسایی کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ ویروس عامل کووید-۱۹ در هوا هستند. این نوع حسگرها می توانند در سیستم های تهویه هوا حمل و نقل زیرزمینی به برای نظارت بر گسترش ویروس در زمان حال استفاده شوند. سنسورهای پوشیدنی همینطور می توانند افراد را از یک محیط حاوی ویروس دور کنند.
یافته های این مطالعه در مجله "Advanced Materials" منتشر گردید.
منبع: با فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب