grafen.cz technický portál grafen.cz - to jsou nejen nové technologie

A+ A A-

Elektronické zubní tetování pro detekci bakterií

Lidské tělo není v mnoha ohledech právě dokonalé. Nedovede si například tak úplně poradit s různými nepříjemnými bakteriemi, které při různých příležitostech nadšeně pronikají dovnitř. Jsou maličké a přes veškerou snahu snadno uniknou naší pozornosti. Naštěstí máme k dispozici stále více a více rafinovaných nanotechnologií, s jejichž pomocí se zvolna můžeme bakteriím docela důstojně postavit.

Nedávno se objevila zajímavá vychytávka od vývojářů z Princetonu. Je to elektronika ve formě odstranitelného tetování z hedvábných vláken a zlatých drátků tenčích než pavučina, kterou lze připevnit k zubní sklovině člověka, tedy vlastně zatím krávy. Tam pak funguje jako velmi citlivý bezdrátový senzor, který hlídá přítomnost bakterií na zubech a posílá data do nedalekého přijímače. Michael McAlpine a jeho spolupracovníci testovali funkčnost svého vynálezu v laboratoři, kde ho přilepili na kravský zub a poté na něj dýchali. Monitor nedalekého přijímače okamžitě zobrazoval data senzoru, který na dech experimentátora elegantně reagoval. Podle spokojených vývojářů lze jejich tetovací senzor použít na rozmanité biomateriály, kde rychle získá požadovaná data s velmi příjemnou citlivostí, na úrovni zachycení jednotlivých buněk. V případě některých onemocnění by podle McAlpina právě toto mělo být rozhodující.

grafen tetovani

 Klíčovým prvkem elektronického tetování z hedvábí a zlata je plátek grafenu, čili nesmírně tenká vrstva uhlíkových atomů, uspořádaných jako včelí plástev. Podle McAlpina a spol. lze z grafenu relativně snadno vyrobit senzory všeho možného, například útržků DNA anebo virů. V tomhle případě badatelé na grafen navázali specifické peptidy, s jejichž pomocí pak úspěšně detekovali kmeny bakterií působící infekce po chirurgických zákrocích a žaludeční vředy. Senzor samotný je vlastně hodně podobný klasickému dětskému tetování, spolupracující přijímač se zase vejde do ruky. Celý přístroj je tedy snadno přenosný a nejspíš docela praktický, což byl i cíl konstruktérů. Senzor je ve skutečnosti pasivní a nepotřebuje ke svému provozu žádnou baterii. Spolupracuje totiž s nedalekým vysílačem rádiového signálu, který zachytí, přepracuje a pomocí zlaté anténky vyšle získaná data.

Design antény byl, podle vlastních slov vývojářů, pro ně jednou z největších výzev. Kvalita odeslaného signálu totiž obvykle roste s velikostí antény tohoto typu a zároveň je potřeba vytvořit anténu co nejmenší, aby celé elektronické tetování nebylo moc velké. To jsou nepříjemně protichůdné požadavky a je nutné mezi nimi hledat nějaký rozumný kompromis. Klíčové je v tomhle případě prostorové uspořádání antény, které může vylepšit vysílání signálu při zachování malé velikosti. Badatelé momentálně zvládli senzor pro skot, který může být o něco větší, než zařízení pro lidi. Jeho zmenšení si pochopitelně vyžádá další úsilí. Za velký přínos McAlpine a spol. považují zvládnutí technologie použití hedvábí jako substrátu pro biosenzor, protože se ukazuje jako nadějná pro další výzkum.

Co dál? Badatelé z Princetonu chtějí zapracovat na vazbě mezi senzorem a zubní sklovinou, aby prodloužili její trvanlivost a umožnili tak dlouhodobější měření v ústní dutině. Není také vyloučeno, že se podobné biosenzory časem začnou objevovat nejen na zubech, ale i jinde a pozvolna budeme stále pečlivěji hlídáni před zlomyslnými infekcemi......

celý článek na www.gate2biotech.cz

Novinky - věda a technika

  • Co má společného mops nebo čivava s vlkem? Na první pohled asi skoro vůbec nic. Přesto je spojuje stejná historie. Psi všech plemen se vyvinuli z vlka. Nejnovější genetické výzkumy odhalují zajímavé detaily.

  • Jules Verne v mnoha svých románech předběhl dobu a předpověděl nejrůznější vědecké novinky. Jak ovšem prokázal knihou Ocelové město, skvělou intuici měl i v oblasti politiky a mezinárodních vztahů. Příběh německého profesora budujícího válečnou mašinérii tak až nepříjemně přesně odpovídá tomu, co se mělo v následujících desetiletích v Evropě odehrát.

  • Už za pár dní nás čeká unikátní podívaná na noční obloze. Tedy pokud bude jasno. V pátek 27. července by mělo nastat nejdelší úplné zatmění Měsíce v tomto století. Nedaleko od zatmělého Měsíce navíc vynikne neobvykle jasný Mars.

  • Výraz tváře se často označuje jako okno do duše. Nakolik četba výrazu pomáhá v psychiatrické diagnostice? Jak se výraz v mozku zpracovává?

  • Vladimír Kolařík spolu se svými spolupracovníky uvedl do života nejmenší prozařovací elektronový mikroskop na světě. Téměř 50 let byl v úzkém kontaktu s profesorem Arminem Delongem, vůdčí osobností brněnského Ústavu přístrojové techniky Akademie věd. Založil firmu, která nese jeho jméno. Kromě toho je taky členem hnutí Rotary. Více se dozvíte v dokumentu Neviditelný svět Vladimíra Kolaříka.

  • Afrika byla v 19. století v kurzu. Na její mapě stále zůstávalo mnoho neznámých míst. Černý kontinent sliboval zdánlivě nekonečnou zásobárnu nerostných surovin i lidských zdrojů. Není divu, že si ji jako dějiště pro jeden ze svých nejúspěšnějších románů vybral Jules Verne. Své hrdiny ji nechal prozkoumat bezpečně seshora, z balónu. Byl by ale vůbec přelet Afriky balónem možný? Co na zápletku říká současná fyzika?

  • Vymře jednou lidstvo? Zatím nevíme. Jisté je, že po každé epizodě velkého vymírání živočichů se otevírá prostor pro nové druhy, které se daným podmínkám lépe přizpůsobí. Až vymření dinosaurů, vládců druhohor, tak pomohlo savcům vyjít na denní světlo. Do té doby se především ukrývali v temných zákoutích, napovídají tomu vědecké studie.

  • Kdesi v zaostalé Transylvánii, zemi upírů a vyvrhelů, se nachází tajemný hrad s neznámým nájemcem. Zhmotňuje se v něm oživlý obraz krásné operní divy, bouří se vášnivá mužská srdce a dějí se podivuhodné věci. Do červené knihovny má ale Vernův Tajemný hrad v Karpatech na míle daleko. Děj je perfektně promyšlený a i z pohledu současných vědců – fyziků, geologů, muzikologů – se dají všechny zápletky logicky vysvětlit.

Copyright © 2010-2018 grafen.cz - všechna práva vyhrazena

Přihlásit nebo Registrovat

PŘIHLÁSIT SE

Registrovat

Registrace uzivatele
nebo Zrušit