Зубная татуировка” обнаруживает вредные бактерии

Используя шелковые нити и провода из золота, которые тоньше паутины, исследователи из Принстонского университета создали съемную татуировку, которая прилипает к эмали и следит за состоянием зубов пациента с беспрецедентной чувствительностью.

В инженерной лаборатории Принстона, аспирант продемонстрировал возможности беспроводной системы, датчика дыхания прикрепленного к зубу коровы. Датчик мгновенно реагирует на дыхание студента и передает сигнал на компьютер по соседству.

Майкл Макэлпайн (Michael McAlpine), главный исследователь группы сказал, что система способна не только быстро посылать сигналы, но и обнаруживать очень малые бактерии — это функция, которая может оказаться критической при лечении некоторых заболеваний.

Ученые создали татуировку, связав шелк и золото с графеном — чрезвычайно тонким слоем углерода, в котором атомы расположены в гексагональной решетке. Уникальные свойства материала позволили исследователям создать небольшой, гибкий прибор, способный обнаруживать бактерии с гораздо большей точностью, чем традиционные методы.

Для создания устройства, команда Макэлпайна первым делом поместила крошечные датчики графена на очень тонкой пленке водорастворимого шелка.
Далее, исследователи сделали антенну путем нанесения тонкой нити золота на шелковую пленку, и подключили ее к датчику из графена.  Чтобы установить датчик, исследователи поместили его на зуб (можно поместить и на кожу человека) и промыли его водой. Шелковая основа растворяется в воде, в то время как датчик и антенна остаются надежно закрепленными на месте.

Чтобы устройство могло обнаруживать определенные виды бактерий, исследователи добавили пептиды - фрагменты белков - в датчик. Пептиды связываются с бактериальными клетками и позволяют исследователям обнаруживать изменения сигнала, исходящего от датчика.

Тестируя прибор, исследователи обнаружили образцы бактерий, которые могут привести к хирургической инфекции и тех, которые способствуют развитию язвенной болезни желудка.

В принципе, графен может быть приспособлен для обнаружения многих других вещей”,- сказал Макалпайн, доцент кафедры механической и аэрокосмической инженерии в Принстоне.

Он может быть настроен на обнаружение ДНК или определенных вирусов. Здесь мы обнаруживаем одну бактерию”.

Объединив массив графена с небольшой антенной татуировкой, можно сообщать о результатах диагностики пользователю посредством беспроводного сообщения.

Результаты работы группы были представлены 27 марта в журнале Nature Communications. Кроме Макэлпайна в них отмечены: аспирант Ману Маннур, студент Джефферсон Клэйтон, доцент кафедры электротехники Нэвин Верма и научные сотрудники Амартия Сенгупта из Принстона, Ху Дао, Дэвид Каплан и Фиоренцо Оменетто из университета Тафтса, и Раджеш Найк из научно-исследовательской лаборатории ВВС.

Поддержку исследований оказывали: Американский фонд астмы и Управление военно-воздушных сил по научным исследованиям.

© 2012 Мир Инноваций

Похожие новости

Ответить

Фотогалерея

Войти