โครงสร้างเส้นลวดนาโนแบบใหม่ที่เติบโตได้จากแบคทีเรียทั่วไปสามารถใช้เป็น “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” เพื่อตรวจหาตัวติดตามสารเคมีหลายชนิด รวมถึงที่หายใจออกโดยผู้ป่วยที่มีอาการป่วย เช่น โรคหอบหืดและโรคไต อุปกรณ์ดังกล่าวพัฒนาโดยทีมนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์มีความไวมากกว่าเซ็นเซอร์เส้นลวดนาโนอนินทรีย์ทั่วไป ทั้งยังย่อยสลายได้ทางชีวภาพและผลิตได้
อย่างยั่งยืนกว่า
เส้นลวดนาโนสามารถใช้ประดิษฐ์เซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและใช้งานได้หลากหลายโดยการเพิ่มกลุ่มการทำงานต่างๆ ที่เชื่อมโยงการวิเคราะห์เฉพาะกับโครงสร้างนาโน ปัญหาคือเทคนิคดั้งเดิมในการทำเช่นนี้มีความซับซ้อน ยิ่งไปกว่านั้น สายไฟมักทำจากวัสดุที่เป็นพิษสูง เช่น ท่อนาโนคาร์บอน
หรือซิลิกอน ซึ่งจำเป็นต้องผ่านกระบวนการที่อุณหภูมิสูงและเกี่ยวข้องกับการกลายเป็นไอของส่วนประกอบที่เป็นอันตราย ความช่วยเหลือเล็กน้อยจาก นักวิจัยที่นำโดยนักจุลชีววิทยาและวิศวกรไฟฟ้าได้สร้างเส้นลวดนาโนด้วยความช่วยเหลือของแบคทีเรียที่รู้จักกันใงจะเติบโตเป็นสายนาโนที่นำไฟฟ้าได้
ตามธรรมชาติด้วยยีนเฉพาะที่เรียกว่า pilin จุลินทรีย์ชนิดนี้ต้องการสภาวะที่เฉพาะเจาะจงมากในการเจริญเติบโต อย่างไรก็ตาม นักวิจัยจึงสกัดยีนนี้และต่อเข้ากับ DNA ของแบคทีเรียอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งตรงกันข้าม เพาะเลี้ยงได้ง่ายมาก เมื่อยีนอยู่ และเพื่อนร่วมงานได้แก้ไขให้รวมเปปไทด์ลิแกนด์
นี่คือส่วนหางสั้นๆ ของกรดอะมิโนที่สัมผัสบนพื้นผิวด้านนอกของเส้นลวดนาโนที่จับกับสารเคมีที่น่าสนใจโดยเฉพาะ สายนาโนที่ใช้พิลินดังกล่าวได้ถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในการใช้งานหลายประเภทแล้ว รวมถึงอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากความชื้นในชั้นบรรยากาศ อุปกรณ์หน่วยความจำ
และเซ็นเซอร์แบบนิวโรมอร์ฟิค ข้อได้เปรียบของโครงสร้างนาโนเหล่านี้คือสามารถแก้ไขได้ง่ายโดยการเปลี่ยนลำดับของยีนพิลิน ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการนำไฟฟ้าสามารถปรับได้ในช่วงกว้าง ตั้งแต่ 40 µS/ซม. ถึง 277 S/ซม. โดยเพียงแค่เปลี่ยนจำนวนของกรดอะมิโนอะโรมาติกในโปรตีนพิลิน
มีความสัมพันธ์สูง
กับแอมโมเนียในงานใหม่ซึ่งมีรายละเอียดอยู่นักวิจัยได้ศึกษาเปปไทด์ที่เรียกว่า ซึ่งมีความเกี่ยวข้องสูงกับแอมโมเนีย (สารเคมีที่มักพบในลมหายใจของผู้ที่ป่วยเป็นโรคไต) เริ่มสร้างเส้นลวดนาโนตามที่คาดไว้ และนักวิจัยได้รวบรวมโครงสร้างนาโนเหล่านี้เพื่อสร้างเป็นเซ็นเซอร์ พวกเขาทำสิ่งนี้
โดยการหยดสารละลายบริสุทธิ์ของสายนาโนโปรตีนลงบนพื้นผิวของคู่บนอิเล็กโทรดและปล่อยให้สารละลายแห้งในอากาศ พวกเขาเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับระบบการระบุลักษณะเชิงพาณิชย์และใช้แรงดันไฟฟ้า 1 V ข้ามขั้วไฟฟ้า จากนั้นวัดการตอบสนองของเซ็นเซอร์ต่อแอมโมเนียโดยติดตาม
การเปลี่ยนแปลงของการนำไฟฟ้า ทีมงานพบว่าสายนาโนโปรตีนดัดแปลงพันธุกรรมมีความไวต่อแอมโมเนียมากกว่าสายนาโนที่ไม่ได้ดัดแปลงถึง 100 เท่า ในขณะที่ทำงานได้ดีกว่าเซ็นเซอร์ที่ประดิษฐ์ด้วยสายนาโนซิลิกอนหรือโลหะทั่วไป อุปกรณ์ตรวจจับที่คล้ายกับจมูก อธิบายว่า “เป็นไปได้
ที่จะออกแบบลิแกนด์ที่แตกต่างกันสำหรับสารเคมีแต่ละชนิดที่หลากหลาย ไม่ใช่แค่แอมโมเนีย” “การรวมสายไฟที่หลากหลายที่สามารถตรวจจับโมเลกุลต่างๆ ได้ จึงน่าจะทำให้สามารถผลิตอุปกรณ์ตรวจจับที่คล้ายกับจมูกได้ ซึ่งประกอบด้วยเซ็นเซอร์หลายร้อยตัวที่แต่ละตัวไวต่อโมเลกุลเฉพาะ”
เนื่องจากพวกมันทำจากแบคทีเรียทั่วไป สายนาโนแบบใหม่จึงมีความยั่งยืนมากกว่าสายนาโนทั่วไปมาก เหยากล่าวเสริม “สายการวิจัยของเรานำวิศวกรรมไฟฟ้าไปสู่ทิศทางใหม่โดยพื้นฐาน” เขากล่าว “แทนที่จะเป็นเส้นลวดนาโนที่ทำจากทรัพยากรดิบที่ไม่ย่อยสลายทางชีวภาพ ข้อดีของเส้นลวดนาโนเหล่านี้
พื้นที่การใช้งานรวมถึงการตรวจทางชีวการแพทย์ของสารเคมีในลมหายใจหรือในเหงื่อบนผิวหนังเพื่อรับรู้สารที่บ่งชี้ถึงโรค การตรวจจับสิ่งแวดล้อมในน้ำเพื่อหาสารก่อมลพิษและสารอาหารจากพืชก็เป็นไปได้เช่นกัน “การศึกษาของเราเป็นการตรวจสอบพิสูจน์แนวคิดที่แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้
ที่จะปรับแต่ง
สายนาโนของโปรตีนเพื่อตรวจจับสารเคมีเฉพาะที่มีความจำเพาะสูง” “ตอนนี้เราวางแผนที่จะออกแบบเส้นลวดนาโนเพื่อตรวจจับสารเคมีที่หลากหลายขึ้น และจัดโครงสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เป็นโครงแบบที่ใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์”คือคุณสามารถใช้การออกแบบพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
ที่มีอยู่ได้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าวว่า “ด้วยความก้าวหน้าล่าสุดในสถาปัตยกรรมอื่น ๆ การศึกษานี้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเป็นไปได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” ขณะนี้ทีมกำลังทำงานร่วม เพื่อนำแนวคิดของพวกเขาไปใช้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีอยู่ และหวังว่าพวกเขาจะแสดงให้เห็นถึง
ความได้เปรียบด้านควอนตัม พวกเขารายงานการ ค้นพบของพวกเขา เพื่อสร้างแพลตฟอร์มที่เสถียร หลากหลาย ผลกระทบต่ำ และคุ้มค่า” เหมือนกับสมการคลื่นมาตรฐานที่นักฟิสิกส์รู้จักและชื่นชอบเป็นอย่างดี“มีหลายสิ่งหลายอย่างมารวมกัน” พรีโทเรียสกล่าว นึกถึงชัยชนะของเขา และเสริมว่า
“มีโชคเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย” ในที่สุด ก็ใช้เวลาสองปีกับปัญหานี้ ซึ่งเขากล่าวว่าได้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์จากเพื่อนร่วมงานรวมถึงจาระบีสำหรับเขียนโค้ดจำนวนมาก และโปรแกรมซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทำงานสลับไปมาเป็นเวลาสองเดือน สำหรับเขาแล้ว มันคือ “ความทรมานอย่างแท้จริง”
พรีทอเรียสซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันพบว่าการควบรวมทำให้ได้หลุมดำหมุนรอบเดียวซึ่งมีน้ำหนัก 1.90 เท่าของมวลของหลุมดำเริ่มต้นหลุมหนึ่ง มันมีโมเมนตัมเชิงมุมประมาณ 0.70 เท่าของกำลังสองของมวลหลุมดำสุดท้าย และประมาณ 5% ของมวลเริ่มต้นทั้งหมดถูกแผ่ออกไปในรูปของคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งเป็นตัวเลขที่ไม่มีใครคำนวณได้มาก่อน พรีโทเรียสยังคำนวณรูปคลื่นโดยละเอียด
แนะนำ 666slotclub.com
