Νέο «έξυπνο» τσιρότο μπορεί να αποτρέψει τη μόλυνση μιας πληγής σε πραγματικό χρόνο

0
20

Ομάδα ερευνητών δημιούργησε ένα «έξυπνο» τσιρότο που μπορεί να ανιχνεύει και να παρακολουθεί την εξέλιξη της μόλυνσης μιας πληγής μέσω των ενσωματωμένων νανοαισθητήρων.

«Οι νανοσωλήνες άνθρακα που βρίσκονται μέσα στο τσιρότο θα μπορούν να εντοπίσουν μια λοίμωξη στην πληγή ανιχνεύοντας τις συγκεντρώσεις υπεροξειδίου του υδρογόνου», δήλωσε ο επίκουρος καθηγητής Daniel Roxbury από το Πανεπιστήμιο του Ρόουντ Άιλαντ (URI), σε δημοσίευση στο blog του.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έπρεπε να βρουν έναν βιοσυμβατό τρόπο για να ακινητοποιήσουν τους νανοσωλήνες, ώστε να παραμείνουν ευαίσθητοι στο περιβάλλον τους. Οι μικροΐνες που περικλείουν τους νανοσωλήνες άνθρακα επιτελούν και τις δύο αυτές εργασίες.

Μια μικροσκοπική φορητή συσκευή θα παρακολουθεί το «έξυπνο» τσιρότο και θα εντοπίζει ασύρματα (μέσω οπτικής σύνδεσης) σήματα από τους νανοσωλήνες άνθρακα. Αυτό το σήμα μπορεί στη συνέχεια να μεταδοθεί σε συσκευή τύπου smartphone ικανή να στείλει αυτόματες ειδοποιήσεις σε ασθενείς ή παρόχους υγειονομικής περίθαλψης.

«Αυτή η συσκευή θα χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά για διαγνωστικούς σκοπούς», εξηγεί στο άρθρο του ο Roxbury. «Ωστόσο, ελπίζουμε ότι η συσκευή θα μπορεί να διαγνώσει μια λοίμωξη σε πρώιμο στάδιο, που σημαίνει λιγότερα αντιβιοτικά και αποφυγή δραστικών μέτρων, όπως είναι ο ακρωτηριασμός των άκρων. Θεωρούμε ότι αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για άτομα με διαβήτη».

Στην ομάδα του Roxbury συμμετείχε ο πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής του URI Mohammad Moein Safaee και ο νυν διδακτορικός φοιτητής Mitchell Gravely. Ο Safaee χρησιμοποίησε πολλές προηγμένες τεχνολογίες για να δημιουργήσει το νέο τσιρότο στο εργαστήριο NanoBio Engineering του Roxbury στο Κέντρο προηγμένης μηχανικής Fascitelli.

«Σχεδιάσαμε και βελτιστοποιήσαμε μια διαδικασία μικροκατασκευής για να τοποθετήσουμε με ακρίβεια τους νανοαισθητήρες στις μεμονωμένες ίνες ενός κλωστοϋφαντουργικού προϊόντος», δήλωσε ο Safaee. «Χρησιμοποιήσαμε επίσης υπερσύγχρονα μικροσκόπια για να μελετήσουμε τη δομή των υλικών που παρήγαμε. Στη συνέχεια, και με τη βοήθεια ενός ερασιτεχνικού υπέρυθρου φασματόμετρου βελτιστοποιήσαμε τα οπτικά χαρακτηριστικά των υφασμάτων».

Το επόμενο στάδιο αυτού του έργου θα επαληθεύσει την ορθή λειτουργία των τσιρότων σε ένα τρυβλίο Petri στο οποίο θα έχουν τοποθετηθεί ζωντανά καλλιεργημένα κύτταρα που βρίσκονται συνήθως σε πληγές.

«Αυτά τα κύτταρα που θα χρησιμοποιήσουμε είναι γνωστά ως ινοβλάστες και μακροφάγοι (λευκά αιμοσφαίρια) τα οποία παράγουν υπεροξείδιο του υδρογόνου, παρουσία παθογόνων βακτηρίων», αναφέρει ο Roxbury στο blog του. «Εάν πάνε όλα καλά, θα προχωρήσουμε σε δοκιμές σε ποντίκια. Τότε, θα αναζητήσουμε έναν συνεργάτη που ειδικεύεται σε αυτά τα ζωικά μοντέλα πληγών».

Το σχετικό άρθρο δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Advanced Functional Materials