• یکشنبه ۲۵ تیر ماه، ۱۳۹۶ - ۱۴:۲۷
  • دسته بندی : علمی و آموزشی
  • کد خبر : 964-21386-5
  • خبرنگار : 15113
  • منبع خبر : ----

تامین نیروی میکروموتورها با باکتری

محققان قطرات مایع سیال شامل هزاران شناور آزاد E. Coli  را به صورت ژنتیکی مهندسی کرده و به یک آرایه از میکروموتورها تزریق و در عرض چند دقیقه میکروموتورها شروع به چرخش کردند.

به گزارش ایسنا- منطقه خراسان و به نقل از فیز، برخی از باکتری‌های منفرد در ابتدا به یکی از 15 میکرولوله لبه بیرونی هر میکروموتور تاثیر گذاشته، خود را به یکدیگر متصل کرده و به این صورت باکتری‌های شناور باعث چرخش میکروموتورها می‌شوند. این مراحل تقریبا شبیه چگونگی جریان رودخانه و چرخش موتور آب است.

محقق این تحقیق روبرتو دی لئوناردو استاد فیزیک دانشگاه Sapienza و موسسه NANOTEC-CNR در روم اظهار کرد: طراحی ما ترکیبی از سرعت بالای چرخش به همراه کاهش شدید نوسانات است. ما آرایه بزرگی با گرداننده مهار شده مستقل با استفاده از نور به عنوان منبع انرژی ایجاد کردیم. این دستگاه در آینده به عنوان محرک قابل عرضه و ارزان قیمت در میکروموتورها برای جمع‌آوری و طبقه‌بندی سلول‌های منفرد در آزمایشگاه‌های زیست پزشکی کوچک شده استفاده خواهد شد.

باکترهای شناور سیال موجود در این سیستم تامین‌کننده منبع سوختی برای میکروماشین‌ها هستند. البته باید حرکات بی‌نظم باکتری‌ها کنترل شده و در یک مسیر قرار گیرند تا تامین‌‌کننده سوخت شوند.

میکرولوله‌ها  در امتداد هر یک از میکروموتورها با زاویه 45 درجه کج می‌شوند تا حداکثر گشتاور برای  باکتری‌ها ایجاد شده و باعث چرخش موتورها شوند. محققان همچنین یک رمپ شعاعی را به عنوان مانع استراتژیک برای باکتری‌های شناور ایجاد کردند تا باکتری‌ها به طور مستقیم به درون میکرولوله‌ها هدایت شوند.

محققان در آزمایش‌های مختلف دریافتند که سرعت چرخش میکروموتورها با تعداد باکتری‌های حبس شده به صورت خطی افزایش می‌یابد و به راحتی می‌توان سرعت چرخش را به 20 حرکت در دقیقه رساند.

کنترل حرکات یکی دیگر از نیازهای مهم برای هر میکروموتور باکتری است. به همین منظور محققان خصوصیات ژنتیکی E. coli را اصلاح کردند تا  پمپ نوری پروتون با نام پروتئینوودپسین با استفاده از  انرژی فوتون، پروتون‌ها را بر خلاف سطح الکتروشیمیایی هدایت کند و سرعت حرکت باکتری‌های شناور افزایش باید.

محققان می توانند با روشن کردن میکروموتورهای باکتری با شدت نورهای مختلف  سرعت میکروموتورها را کنترل کنند.

این سیستم در پزشکی برای حمل دارو و دیگر مواد کاربرد خواهد داشت.

نتایج این تحقیق در نشریه  Nature Communications منتشر شده است.

انتهای پیام

ارسال خبر به دوستان

* گیرنده(ها):

آدرس ایمیل ها را با علامت کاما از هم جدا نمایید. (حداکثر 3 آدرس پست الکترونیکی گیرنده را وارد نمایید)
متن ارسال:

ارسال نظر

نام و نام خانوادگی:
آدرس سایت شما:
* آدرس پست الکترونیکی:
* متن:
* کد مقابل را وارد نمایید: