تشخیص سرب در آب با حساسیت یک میلیون‌برابر بیشتر از فناوری‌های فعلی
تاریخ انتشار: ۲۱ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۷۱۹۴۶۴
مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو نانوحسگر فوق حساسی ساخته‌اند که می‌تواند غلظت‌های فوق‌العاده پایین یون‌های سرب را در آب تشخیص دهد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو نانوحسگر فوق حساسی ساخته‌اند که می‌تواند غلظت‌های فوق‌العاده پایین یون‌های سرب را در آب تشخیص دهد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
پرابهاکار بندرو، پروفسور دپارتمان مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو گفت: «با حساسیت بسیار بالای این دستگاه، ما در نهایت امیدواریم که حتی وجود یک یون سرب را در حجم معقولی از آب تشخیص دهیم. قرار گرفتن در معرض سرب یک نگرانی جدی برای سلامتی است و نشان داده شده است که غلظت سرب در سطح ppb در آب آشامیدنی می‌تواند منجر به پیامدهای مخربی مانند توقف رشد و توسعه سلول‌های انسان شود.»
نتایج این کار در مقاله‌ای در Nano Letters منتشر شده است.
این دستگاه شامل یک لایه گرافن است که روی ویفر سیلیکونی نصب شده است. گرافن، با رسانایی قابل توجه و نسبت سطح به حجم بالا، یک پلت فرم ایده‌آل برای کاربردهای حسگری است. محققان قابلیت‌های حسگری لایه گرافن را با اتصال یک مولکول پیوندی به سطح آن افزایش دادند. این پیوند دهنده به عنوان لنگر گیرنده یون و در نهایت یون‌های سرب عمل می کند.
یکی از ویژگی‌های کلیدی این کار این بود که حسگر ساخته شده دارای انتخابگری ویژه‌ای برای تشخیص یون‌های سرب است. محققان از آپتامر که یک رشته کوتاه و منفرد DNA یا RNA است به عنوان گیرنده یونی استفاده کردند. این مولکول های گیرنده به دلیل انتخاب ذاتی خود نسبت به یون‌های خاص شناخته شده‌اند. محققان میل اتصال گیرنده به یون‌های سرب را با تنظیم توالی DNA یا RNA آن بیشتر افزایش دادند. این کار اطمینان می‌دهد که حسگر تنها پس از اتصال به یون‌های سرب فعال می‌شود.
دستیابی به حد فمتومولار تشخیص با مطالعه دقیق رویدادهای مولکولی رخ داده در سطح حسگر گرافنی امکان‌پذیر می‌شود.
محققان پارامترهای ترمودینامیکی سیستم مانند انرژی‌های اتصال، تغییرات در ظرفیت خازنی و ترکیبات مولکولی را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که آنها نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد حسگر دارند. با بهینه‌سازی هر یک از این پارامترهای ترمودینامیکی، همراه با طراحی کلی سیستم، محققان حسگری ایجاد کردند که می‌تواند یون‌های سرب را با حساسیت و ویژگی بی‌سابقه‌ای تشخیص دهد.
بندرو گفت: «فناوری که ما توسعه دادیم با هدف غلبه بر مسائل هزینه و همچنین قابلیت اطمینان انجام شده است. هدف ما این است که با توجه به سهولت نسبی ساخت آن، در نهایت این حسگر در خانه‌ها مستقر شود.»
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: سرب نانو فناوری آب سالم یون های سرب
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۷۱۹۴۶۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
چرا چپ دست یا راست دست به دنیا می‌آییم؟
حدود ۱۰ درصد از مردم جهان ترجیح می‌دهند با دست چپ بنویسند؛ شاهدی بر عملکرد متفاوت مغز آنها که علت آن هنوز روشن نیست. با این وجود برخی تحقیقات جدید نشان داده که ترکیبی از «ژنتیک و تصادف» احتمالاً عامل ایجاد این ویژگی بی‌ضرر در انسان‌ها بوده است.
جیب، قالب راست‌دست یا چپ‌دست بودن انسان در همان هفته‌های اول بارداری ریخته می‌شود و بر اساس تحقیقاتی که گزارش آن در مجله Nature Communications منتشر شده، به نظر می‌رسد که «چند ژن نادر» در بدن چپ‌دست‌ها حدود سه برابر بیشتر از بدن راست‌دست‌ها یافت شده است. دانشمندان بر این باورند که این یافته مهم می‌تواند به ما بینش جدیدی درباره مکانیسم پشت این پدیده بدهد.
کلاید فرانک، مدیر تحقیقات مؤسسه ماکس پلانک در هلند و سرپرست این تیم تحقیق می‌گوید: «ما می‌دانیم که دو نیمکره مغز در جنین انسان‌های چپ دست و راست دست، به طور متفاوتی شروع به رشد می‌کنند که البته مکانیسم پشت این پدیده هنوز مشخص نیست. این احتمال وجود دارد که راست‌دست بودن نتیجه پیش‌فرض رشد اولیه مغز باشد که توسط ژنوم‌کدگذاری شده است.».
اما چه چیزی در جنین افراد چپ‌دست وجود دارد که باعث می‌شود بدن آنها از پیش‌فرض رشد اولیه مغز پیروی نکند؟
پاسخ را احتمالاً باید در ابزار‌هایی یافت که سلول برای مرتب‌سازی و مسیریابی پروتئین‌ها در اختیار دارد. دانشمندان در همین رابطه توانستند چندین توالی «دیانای» را که تنظیم کننده رشته‌های پروتئینی به نام میکروتوبول‌ها هستند در میان رایج‌ترین گونه‌های ژنتیکی در افراد چپ دست شناسایی کنند.
کلاید فرانک می‌گوید: «این نوع گونه‌های ژنتیکی عموماً تأثیرات کوچکی بر ویژگی‌های انسان دارند، مثلاً تأثیرگذاری بر فعالیت یک ژن در یک بافت معین.»
به همین دلیل در تحقیق جدید، محققان روی گونه‌های ژنتیکی تمرکز کردند که به جای تنظیم توالی رشته‌های پروتئینی، مستقیماً روی این توالی تأثیر می‌گذارند.
اگرچه این‌گونه‌های ژنتیکی نادر هستند و حدود یک تا دو درصد «دیانای» را تشکیل می‌دهند، اما می‌توانند تأثیرات بسیار بیشتری بر ویژگی‌های انسانی در افراد معدودی که حامل آنها هستند، داشته باشند. پژوهشگران با بررسی ژنوم نزدیک به ۳۵۰ هزار نفر که در پایگاه داده‌های بانک اطلاعات پزشکی بریتانیا ثبت شده بود، توانستند «جهشی» را شناسایی کنند که اگرچه نادر است، اما ۷/۲ برابر بیشتر در افراد چپ دست دیده می‌شود. این «جهش» که تنها یک نفر از هر هزار چپ دست را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بر ژن TUBB ۴ B تأثیر می‌گذارد.
پژوهشگران بر این باورند که عنصر «تصادف» نیز در چپ دست شدن انسان‌ها نقش دارد. کلاید فرانک می‌گوید: «ما معتقدیم که در اکثر موارد، چپ دست شدن صرفاً به دلیل تغییرات تصادفی در طول رشد مغز جنین روی می‌دهد، آن هم بدون تأثیر ژنتیکی یا محیطی خاص. به عنوان مثال، نوسانات تصادفی در غلظت مولکول‌های خاص در طول مراحل کلیدی شکل‌گیری مغز.»
به طور مثال، میکروتوبول‌های موجود در شاخک‌های ظریف سطح سلول‌ها می‌توانند منشأ حرکات نامتقارن و جریان مایعاتی باشند که به ایجاد یک محور چپ- راست در جنین کمک کنند. محققان استدلال می‌کنند که با مشاهده این عنصر تصادفی، حتی دوقلو‌های همسان ژنتیکی نیز می‌توانند دست ترجیحی متفاوتی داشته باشند (یعنی یکی چپ دست و دیگری راست دست باشد.).
اما چپ دست یا راست دست بودن می‌تواند بر دیگر عملکرد‌های بدن نیز تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در میان افراد دچار اختلالات یا بیماری‌های روانی خاص، افراد چپ دست بیشتری یافت می‌شوند.
به گفته کلاید فرانک، در میان افراد مبتلا به اسکیزوفرنی نیز احتمال اینکه فرد بیمار چپ دست یا «دو دست» باشد، دو برابر بیشتر و در افراد مبتلا به اوتیسم تا سه برابر بیشتر است.
منبع: روزنامه جوان
باشگاه خبرنگاران جوان وبگردی وبگردی
استرداد ۸۵ میلیون ریال به حساب زائران حج تمتع ۱۴۰۲