แพลตฟอร์มไบโอเซนเซอร์ให้การตรวจจับการปนเปื้อนในน้ำที่รวดเร็วและต้นทุนต่ำ

แพลตฟอร์มไบโอเซนเซอร์ให้การตรวจจับการปนเปื้อนในน้ำที่รวดเร็วและต้นทุนต่ำ

เนื่องจาก 80% ของประชากรโลกมีความเสี่ยงต่อความไม่มั่นคงของน้ำ จึงมีความจำเป็นที่ชัดเจนสำหรับวิธีการทดสอบน้ำเพื่อหาสารปนเปื้อนประเภทต่างๆ ที่รวดเร็ว เรียบง่าย และเชื่อถือได้ และทีมงานของเขาที่เชื่อว่าพวกเขามีคำตอบ ชื่อของมันคือ เซ็นเซอร์เอาต์พุต RNA ที่เปิดใช้งานโดยการเหนี่ยวนำลิแกนด์ ในการศึกษาล่าสุดของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ และทีมงานของเขาไม่ได้คิดค้นเทคนิคใหม่

ที่ซับซ้อน 

แต่พวกเขากลับใช้ประโยชน์จากวิธีการแก้ปัญหาอันหรูหราที่พัฒนาขึ้นโดยธรรมชาติเพื่อ “ลิ้มรส” เนื้อหาของน้ำ วิธีการนี้ให้การทดสอบเชิงบวกหรือเชิงลบที่ตรงไปตรงมาสำหรับสารปนเปื้อนในน้ำที่แตกต่างกันถึง 17 ชนิด และได้ผลภายในไม่กี่นาที นำธรรมชาติมาใช้ใหม่แนวทางของนักวิจัยคือการใช้เครื่องจักร

ระดับโมเลกุล (รวมถึง DNA, RNA และโปรตีน) และตั้งโปรแกรมใหม่ตามความต้องการของตนเอง ในกรณีนี้ เครื่องจักรจะมาจากเซลล์แบคทีเรียและใช้ส่วนประกอบที่ปกติจะคัดลอกรหัสพันธุกรรมของ DNA ลงในแบบฟอร์มการส่งสารเพื่อเปลี่ยนเป็นหน่วยการสร้างของเซลล์ ทีมงานได้ออกแบบเครื่องจักร

โมเลกุลเหล่านี้ใหม่เพื่อให้ทำงานนอกเซลล์เพื่อวัตถุประสงค์ใหม่ โดยปกติแล้ว DNA จะถูกคัดลอกเมื่อเซลล์ต้องการรหัส สำหรับแพลตฟอร์มการทดสอบนี้ การควบคุมนั้นจะใช้แทนเพื่อกระตุ้นการคัดลอก DNA เฉพาะเมื่อมีสิ่งเจือปนในน้ำที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น ตัวอย่างน้ำที่กำลังทดสอบจะถูกผสม

ในหลอดที่โหลดไว้ล่วงหน้าด้วยเครื่องสร้างโมเลกุลเหล่านี้ เมื่อมีสิ่งปนเปื้อน เครื่องจักรจะคัดลอกแบบฟอร์มการส่งสารที่สว่างขึ้นในท่อ ซึ่งจะส่งสัญญาณที่มองเห็นได้ง่ายด้วยตามนุษย์ สิ่งนี้ทำให้ ROSALIND เปลี่ยนสารปนเปื้อนที่เราไม่เคยเห็นให้เป็นสัญญาณไฟที่เราไม่ควรพลาด

ที่สำคัญ ตัวย่อ ยังยกย่องให้กับโรซาลินด์ แฟรงคลิน ซึ่งผลงานของเขามีความสำคัญต่อการค้นพบโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ จากข้อมูลของลักษ์ “ในที่สุดงานของเธอก็ทำให้เราได้เรียนรู้วิธีการสร้างโปรแกรม DNA ใหม่เพื่อทำหน้าที่ในเทคโนโลยีของเรา” วันเกิดปีที่ 100 ของแฟรงคลิน

น่าจะเป็น

เดือนเดียวกับที่งานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ เขาตั้งข้อสังเกต นำเทคโนโลยีที่จำเป็นในขณะที่วิธีการทดสอบน้ำในปัจจุบันต้องใช้ความชำนาญและอุปกรณ์อย่างมาก ทำให้มีราคาแพง แต่ แตกต่างออกไป ตามข้อมูลของลักษ์ “เรากำลังนำเสนอเทคโนโลยีที่ช่วยให้ทุกคนสามารถทดสอบน้ำของตนเอง

ได้โดยตรง และรู้ว่ามีการปนเปื้อนหรือไม่ภายในไม่กี่นาที” เขาอธิบาย “มันใช้งานง่ายมากจนเราสามารถนำมันไปสู่มือคนที่ต้องการมันมากที่สุด” นักวิจัยได้ทดสอบวิธีการของพวกเขาในภาคสนาม ซึ่งประสบความสำเร็จในการจับคู่ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการมาตรฐานทองคำ  

การนำเทคโนโลยีมาสู่มือผู้คนไม่ได้หมายถึงการทำให้ราคาถูกลง แต่ยังทำให้ใช้งานได้ง่ายขึ้นด้วย การใช้เครื่องสร้างโมเลกุลนอกเซลล์ช่วยให้สามารถอบแห้งแบบเยือกแข็งได้ ซึ่งทำให้ส่วนประกอบทั้งหมดคงตัวจนกว่าจะจำเป็น สิ่งที่ผู้ใช้ต้องทำคือเติมน้ำหนึ่งหยด กระบวนการนี้ไม่เพียงแค่ง่ายเท่านั้น 

แต่ทั้งระบบยังมีความยืดหยุ่นสูงอีกด้วย ปัจจุบัน สามารถตรวจพบสารปนเปื้อนที่แตกต่างกัน 17 ชนิด รวมถึงโลหะที่เป็นพิษ ยาปฏิชีวนะ และสารเติมแต่งในผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกาย และ  สามารถปรับปรุงได้อย่างง่ายดายเพื่อเพิ่มสารปนเปื้อนที่เกี่ยวข้องในอนาคต ลักษ์เคยพยายามทดสอบน้ำในบ้านของตัวเอง

มาก่อน

แต่รู้สึกผิดหวังที่พบว่าเป็นงานที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ “เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเข้าถึงน้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัย เราต้องการเทคโนโลยีที่จะช่วยให้ตรวจสอบคุณภาพน้ำได้ง่าย” เขากล่าว ขณะที่นักวิจัยย้ายจากการสร้างแนวคิดในห้องปฏิบัติการไปสู่การพัฒนาแพลตฟอร์มนี้ผ่านบริษัทสตาร์ทอัพ

ของไวน์ได้รับการรวบรวมตั้งแต่ปี 1991 และปัจจุบันเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านการปฏิบัติที่ฉ้อฉล ตัวบ่งชี้ไอโซโทปอื่นๆ เช่น ปริมาณออกซิเจน-18 ในไวน์หรือคาร์บอน-13 ในเอทานอล สามารถนำมาใช้เพื่อช่วยตรวจจับการฉ้อฉลประเภทอื่นๆ เช่น การรดน้ำไวน์หรือการสำแดงแหล่งกำเนิด

ทางภูมิศาสตร์ที่เป็นเท็จ พารามิเตอร์เหล่านี้มักจะวัดโดยแมสสเปกโตรเมตรี แต่สิ่งนี้ไม่ได้ให้ข้อมูลเฉพาะไซต์ที่กำหนดโดยดิวทีเรียม NMR เทคนิคไอโซโทป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์ NMR ของดิวทีเรียม ยังสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมความถูกต้องของน้ำผลไม้ได้ด้วย 

โดยขั้นแรกจะเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอธานอลโดยใช้การหมักแบบควบคุม นอกจากนี้ยังสามารถใช้ เพื่อระบุแหล่งที่มาของรสชาติธรรมชาติ เช่น วานิลลินหรือราสเบอร์รี่ ในอนาคต การรวมกันของนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์และแมสสเปกโตรเมทรีจะนำไปสู่การประยุกต์ใช้อื่นๆ อีกมากมายในการตรวจจับ

การปลอมปนในอาหารจะสำรวจแนวคิดนี้เพิ่มเติม กล่าวว่า “เราสงสัยว่ากระบวนการที่คล้ายกันนี้อาจอยู่ภายใต้กระบวนการเปลี่ยนรูปเชิงกลของวัสดุ 2 มิติและ 3 มิติจำนวนมาก”สำหรับเทคโนโลยีนี้ผ่านการวิจัยในอนาคต อย่างลัคส์หวังว่า จะนำเทคโนโลยีการทดสอบน้ำมาสู่คนจำนวนมากในเร็วๆ นี้ 

เฟลมอะตอมมิกแอบซอร์บชันสเปกโทรสโกปี  ในขณะที่เร็วกว่าและราคาไม่แพงมากในปัจจุบัน สหราชอาณาจักรไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์เป็นของตนเอง และลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวกในต่างประเทศน้อยมาก “SIRIUS จะเปิดโอกาสมากมายในหลายๆ ด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง

ในด้านวัสดุศาสตร์และนิวเคลียร์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์” นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์โครงการ อาจมีการใช้งานด้านการแพทย์ชีวภาพ เช่น การผลิตสิ่งมีชีวิตอายุยืนที่สามารถฉีดเข้าไปในร่างกายเพื่อใช้เป็นตัวสะกดรอย จะผลิตนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีโดยเน้นลำแสง 100 µA ของโปรตอน 

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์