محققان برای تسهیل نمونه‌برداری از باکتری‌ها و میکرو اورگانیسم‌های داخل روده، ریزدستگاهی ساختند که با بلعیده شدن، داخل روده باز می‌شود و از محتویات روده نمونه‌برداری می‌کند.
میکروب‌های روده بر سلامتی انسان تاثیر می‌گذارند، اما هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد، زیرا بخشی از آنها را نمی‌توان به‌سادگی جمع‌آوری کرد.
به‌تازگی مقاله‌ای در ACS Nano به چاپ رسیده که در آن محققان جزئیات مربوط به ساخت کپسول قابل هضمی را تشریح کردند که روی موش‌ها آزمایش شده و با عبور از دستگاه گوارش موش‌ها، باکتری‌ها و دیگر نمونه‌های زیستی بدن موش را نمونه‌برداری می‌کند.
در حال حاضر، محققان میکروب‌های روده را با استفاده از روش‌های کولونوسکوپی یا اندوسکوپی به‌دست می‌آورند، با این حال نمونه‌های مدفوع نمی‌توانند تمام میکرواورگانیسم‌های موجود در بدن را ارائه دهند.
ای‌سی‌اس نانو (ACS Nano) نشریه ای علمی در زمینه فناوری نانو است که از سال ۲۰۰۷ تاکنون توسط انجمن شیمی آمریکا منتشر می‌شود.
کولونوسکوپی و اندوسکوپی نیز روش‌های تهاجمی هستند، برای همین محققان با هدایت سروش کومار و سریواستاوا قرصی ساختند که بلعیده شده و از روده نمونه‌برداری می‌کند.
پژوهشگران یک سیستم واکنش خودپلیمریزه شونده را از روی مونومرهای دی‌کریلات پلی (اتیلن‌گلیکول)، کلرید آهن و اسیداسکوربیک توسعه دادند که تمامی اینها درون یک سیلندر توخالی بسیار کوچک قرار دارد. این میکروابزار داخل یک کپسول ژلاتینی قرار داده می‌شود که روی آن با استفاده از لایه‌ای محافظ در برابر سیستم گوارش پوشانده می‌شود تا در معده هضم نشود و در عین حال در pH خنثی روده متلاشی شده و این ریزدستگاه آزاد می‌شود. قرار گرفتن در معرض مایعات روده باعث پلیمریزاسیون شده و هیدروژلی تشکیل می‌شود که میکروب‌ها و نشانگرهای زیستی پروتئینی را در محیط اطراف خود به دام می‌اندازد. این ساختار دقیقا مانند یک عکس فوری عمل می‌کند.
این ریزدستگاه هیچ التهابی در بدن ایجاد نمی‌کند و با استفاده از جراحی برداشته می‌شود که به گفته محققان در آینده به‌صورت طبیعی از بدن دفع می‌شود. مطالعات توالی‌یابی با توان عملیاتی بالا نشان داد که جمعیت باکتریایی موجود در این ریزدستگاه بسیار شبیه روده است.
محققان نشان دادند که می‌توان این سیلندرهای رز را در محدوده‌ای از pH ها تحریک کرد تا مواد زیستی مانند انسولین را به سلول‌های داخل ظرف پتری در حضور مخاط روده برساند.
این تیم می‌گوید که این فناوری برای ایجاد درک بهتر برهم‌کنش میان میکروب‌ها با میزبان قابل استفاده است.
پژوهشگران آمریکایی، دستگاهی ابداع کرده‌اند که می‌تواند گرمای کم یخچال یا لامپ را به الکتریسیته تبدیل کند.
یخچال‌ها، آب‌گرمکن‌ها و حتی لامپ‌ها، دائما گرما را در محیط اطراف خود پخش می‌کنند. شاید بتوان با تبدیل این گرمای تلف شده به الکتریسیته، از آن استفاده کرد؛ مانند کاری که با نیروگاه‌ها، موتور خودروها و دیگر منابع گرمایی انجام می‌شود. مشکل اینجاست که یخچال‌ها، آب‌گرمکن‌ها و لامپ‌ها، منابع گرمایی کوچکی هستند که گرمای بسیار کمی را برای فناوری‌های کنونی ارائه می‌دهند.
پژوهشگران “دانشگاه کالیفرنیا، سن دیه‌گو” (UCSD)، دستگاهی ابداع کرده‌اند که می‌تواند گرمای بسیار کم را به الکتریسیته تبدیل کند. شاید روزی بتوان از این نوآوری، در ابزاری استفاده کرد که حسگرها و لامپ‌ها را روشن کنند و حتی باتری‌ها را نیز شارژ کنند.
“پینگ لیو”(Ping Liu)، از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سن دیه‌گو گفت: این پژوهش، یک ایده خوب و هوشمندانه است.
پژوهشگران برای غلبه بر این مشکل، به استفاده از “ترموسل‌ها”(thermocells) روی آوردند. ترموسل‌ها، ابزارهایی هستند که به جای مواد جامد، مایعات را برای رساندن شارژ از طرف گرم به طرف سرد به کار می‌گیرند. آنها این کار را با آمیختن الکترون‌ها انجام نمی‌دهند، بلکه مولکول‌های بارور شده یا یون‌ها را به حرکت درمی‌آورند.
پژوهشگران این دستگاه را با کمک مواد ترموالکتریک ابداع کرده‌اند که نیمه‌رساناهای خاصی هستند و در ابزارهای کوچکی به اندازه تراشه‌های رایانه‌ای به کار می‌روند. هنگامی که یک طرف مواد ترموالکتریک گرم‌تر از طرف دیگر آن باشد، الکترون‌ها از طرف گرم به طرف سرد حرکت می‌کنند. در هر حال این مواد برای منابع کوچکی مانند یخچال، بلااستفاده هستند.
میزان انرژی که ترموسل در این آزمایش‌ها تولید کرد، پنج برابر بیشتر از نسخه‌های پیشین بود. “گانگ چن”(Gang Chen)، مهندس مکانیک دانشگاه “ام.آی.تی”(MIT) گفت: این نتایج نشان می‌دهند که امکان بهبود عملکرد این ابزارها برای رساندن آنها به سطح قابل قبول وجود دارد. گرمای تلف شده، در همه جا وجود دارد اما جمع‌آوری آن نیازمند پول است.
گام بعدی پژوهشگران در تامین نیروی ابزارهای جهان واقعی، استفاده از مواد کم‌هزینه‌ای است که گرمای تلف شده را از منابع مطلوب جذب می‌کنند.
منبع: ایرنا