به گزارش خبرگزاری ایمنا، پایش مداوم و غیرتهاجمی نشانگرهای زیستی یکی از چالشهای مهم پزشکی است. برای رفع این مشکل، محققان حسگری طراحی کردهاند که از سه بخش اصلی تشکیل شده:
۱. زیستحسگر سلولی
در این بخش، باکتری E.coli به گونهای مهندسی شده که در حضور مولکول هدف، مسیر سیگنالینگ مصنوعی را فعال کند. این مسیر بیان پروتئینهای تکوین سیتوکروم c (Ccm) را تحریک میکند. پروتئینهای Ccm نرخ انتقال الکترون را از درون سلول به محیط اطراف افزایش داده و باکتری را به یک کاتالیزور زنده برای انتقال بار الکتریکی تبدیل میکنند.
۲. مبدل زیستی-الکترونیکی
آنتنی کوچک از جنس منیزیم که زیستسازگار بوده و با افزایش انتقال الکترون از باکتریها فرآیند خوردگی آن تسریع میشود. با تخریب تدریجی، شکل و ابعاد آنتن تغییر کرده و فرکانس سیگنال آن نیز تغیر میکند.
۳. سیستم خوانش خارجی
در نهایت یک گیرنده بیرونی (مانند پچ روی پوست) این تغییرات فرکانس را بهطور بیسیم پایش کرده و گزارش میکند. میزان تغییرات فرکانس با شدت تخریب آنتن و در نهایت با غلظت مولکول هدف در بدن ارتباط مستقیم دارد.
ایدهای نو
تصور کنید چندین حسگر را بدون نیاز به باتری (خود باکتریها با متابولیسمشان نیروی محرکه لازم برای آغاز فرآیند تخریب آنتن را تأمین میکنند) در نقاط مختلف بدن کار بگذاریم و همه با هم یک نقشهی لحظهای از وضعیت مولکولی بدن را به ما گزارش بدهند.
در نتیجه دیگر نیازی به نمونهبرداریهای مکرر نیست، پزشک میتواند با چند خوانشگر بیرونی وضعیت بیمار رو لحظهبهلحظه بررسی کند.
نظر شما