บาคาร่าเว็บตรง กราฟีนกลองตรวจจับแบคทีเรียนาโนโมชั่น ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับกลองกราฟีนที่ตรวจจับนาโนโมชันของแบคทีเรียเพียงตัวเดียว แผ่นคาร์บอนบางเฉียบที่เรียกว่า “กลองกราฟีน” สามารถรับแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของแบคทีเรียในระดับนาโนได้ ทำให้นักวิจัยมีวิธีการใหม่ที่ละเอียดอ่อนในการตรวจสอบพฤติกรรมของพวกมัน
นักวิจัยจาก TU Delft ในเนเธอร์แลนด์ กล่าวว่า
นอกจากการพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลไกชีววิทยาของเซลล์แบคทีเรียแล้ว เทคนิคนี้อาจใช้เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย
กราฟีนซึ่งเป็นแผ่นคาร์บอนที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว มีคุณสมบัติพิเศษหลายอย่าง รวมทั้งมีความแข็งแรงเชิงกลสูงและมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม Farbod Alijani วิศวกรเครื่องกลนาโน ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยอธิบาย มันยังไวต่อแรงภายนอกอย่างมาก อีกด้วย เมื่อวัตถุเช่นแบคทีเรียเกาะติดกับพื้นผิวของถังกราฟีนซึ่งทำจากแผ่นกราฟี น จะเกิดการแกว่งที่มีแอมพลิจูดที่เล็กถึงนาโนเมตร การสั่นเหล่านี้สามารถตรวจจับได้โดยใช้แสงเลเซอร์
ในกรณีของแบคทีเรีย การสั่นส่วนใหญ่มาจากการเคลื่อนที่ของแฟลเจลลาซึ่งเป็นโครงสร้างคล้าย หางบนพื้นผิวของจุลินทรีย์ที่ช่วยขับเคลื่อนพวกมันผ่านสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำซึ่งพวกมันอาศัยอยู่ แฟลกเจลลาเหล่านี้ตีกลองกราฟีนด้วยแรงถึง 6 nN ซึ่ง น้อยกว่าแรงหมัดของนักมวยต่อถุงประมาณ10 พันล้านเท่าAlijani กล่าว จังหวะเหล่านี้สามารถแปลงเป็น “ เพลงประกอบ” ที่นักวิจัยสามารถตรวจสอบได้
การตรวจจับการดื้อยาปฏิชีวนะ
นักวิจัยทำการทดลองในคิวเวตต์ที่มีแบคทีเรียอีโคไล ที่มีชีวิต ใน ตัวกลาง สำหรับการเจริญเติบโต พวกเขา ใช้แสงเลเซอร์เพื่อตรวจสอบว่าแบคทีเรียเบี่ยงเบนออกจากพื้นผิวของถังกราฟีนอย่างไร Alijani บอก กับ Physics Worldว่า “ผลการวัดครั้งแรกของเรานั้นน่าทึ่งมาก” “เราสามารถตรวจจับคำพูดจากแบคทีเรียแต่ละตัวได้”
” แบคทีเรียพูดจาโผงผาง” เหล่านี้ปรากฏเป็นสัญญาณรบกวนด้วยสเปกตรัมที่แนะนำการมีส่วนร่วมจากกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ต่างกันโดยมีข้อมูลสำคัญจากแฟลกเจลล่าของแบคทีเรีย นี่เป็นครั้งแรกที่มีการแสดง เทคนิคว่า สามารถตรวจจับเสียงที่เกิดจากแบคทีเรียเพียงตัวเดียวในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเจริญเติบโต Graphene resonators สามารถทนความร้อนได้
นักวิจัยกล่าวว่าเทคนิคนี้สามารถใช้เพื่อตรวจหาการดื้อยาปฏิชีวนะได้ หากแบคทีเรียดื้อต่อยาปฏิชีวนะ การสั่นก็จะดำเนินต่อไปที่ระดับเดียวกัน อย่างไรก็ตาม หากพวกเขาถูกฆ่าโดยยา แรงสั่นสะเทือนจะลดลงในช่วงหนึ่งหรือสองชั่วโมงก่อนที่จะหายไปทั้งหมด วิธีนี้รวดเร็วเมื่อเทียบกับการทดสอบความไวต่อยาปฏิชีวนะแบบเดิมที่ต้องใช้เวลาอย่างน้อย 24-48 ชั่วโมงAlijani อธิบาย กลองกราฟีนยังมีความไวพอที่จะตรวจจับปรากฏการณ์ ดังกล่าว ในแบคทีเรียเพียงตัวเดียว
Alijani กล่าวว่าขณะนี้ทีมงานกำลังเพิ่มประสิทธิภาพของแพลตฟอร์มความไวต่อยาปฏิชีวนะแบบกราฟีนเซลล์เดียวเพื่อตรวจสอบกับตัวอย่างที่ทำให้เกิดโรคต่างๆ โดยมีเป้าหมายเพื่อนำเทคโนโลยีนี้ออกสู่ตลาดมากขึ้น งานวิจัยมีรายละเอียดอยู่ในนาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ
Rodney Van Meterที่มหาวิทยาลัย Keio ของญี่ปุ่น
ชื่นชมงานนี้เช่นกัน โดยอธิบายว่าเป็นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างช่องทางง่ายๆ ที่เชื่อมระหว่างสองฝ่ายกับเครือข่ายจริง เขาตั้งข้อสังเกตว่าปัญหาอย่างหนึ่งคือการปรับขนาด qubits ให้ใหญ่ขึ้นในแต่ละโหนด แต่ทีมอื่น ๆ ทั่วโลกกำลังแก้ไขปัญหานี้สำหรับ qubits ศูนย์ NV ด้วยทีม Delft ที่วางแผนจะเพิ่มจำนวนโหนดในเครือข่ายแล้ว เขาจึง “ตั้งตารอที่จะได้เห็นสิ่งที่พวกเขาผลิตต่อไป”
Rodney Van Meterที่มหาวิทยาลัย Keio ของญี่ปุ่นชื่นชมงานนี้เช่นกัน โดยอธิบายว่าเป็นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างช่องทางง่ายๆ ที่เชื่อมระหว่างสองฝ่ายกับเครือข่ายจริง เขาตั้งข้อสังเกตว่าปัญหาอย่างหนึ่งคือการปรับขนาด qubits ให้ใหญ่ขึ้นในแต่ละโหนด แต่ทีมอื่น ๆ ทั่วโลกกำลังแก้ไขปัญหานี้สำหรับ qubits ศูนย์ NV ด้วยทีม Delft ที่วางแผนจะเพิ่มจำนวนโหนดในเครือข่ายแล้ว เขาจึง “ตั้งตารอที่จะได้เห็นสิ่งที่พวกเขาผลิตต่อไป”
ทีมงานได้ภาพทั้งหมด 50 ภาพ T2weighted, 51 fluid-attenuated inversion Recovery (FLAIR) และภาพการถ่ายภาพแบบ diffusion-weighted Imaging (DWI) 56 ภาพ โดยใช้เวลาสอบเฉลี่ยประมาณ 25 นาที ผู้ป่วย 50 รายแต่ละรายมีภาวะขาดเลือดขาดเลือดที่ตรวจพบโดยการตรวจ neuroimaging – MRI แบบ high-field หรือ CT ที่ไม่มีคอนทราสต์ – ภายใน 36 ชั่วโมงของการตรวจ pMRI
Sheth และเพื่อนร่วมงานประเมินและเปรียบเทียบ pMRI แบบ low-field กับ MRI แบบเดิมหรือ CT scan ที่ได้มาใกล้เคียงกับเวลาของการสอบ pMRI มากที่สุด pMRI ได้รับการพิจารณาว่าตรวจพบ infarct ขาดเลือด (ซึ่งปรากฏเป็นบริเวณที่มีภาวะ hyperintense) อย่างถูกต้อง หากอย่างน้อยหนึ่งลำดับแสดง infarct เดียวกันกับที่พบในการสอบมาตรฐาน
pMRI ตรวจพบ infarcts ในผู้ป่วย 45 รายในโครงสร้างเยื่อหุ้มสมอง subcortical และ cerebellar นักวิจัยรายงานว่า “การวัดปริมาตรของจังหวะมีความสอดคล้องกันในลำดับโครงสร้าง pMRI และการวัด pMRI สอดคล้องกับการวัด MRI แบบเดิม” พวกเขายังทราบด้วยว่าปริมาตรของจังหวะ pMRI มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับความรุนแรงของโรคหลอดเลือดสมองในขณะที่ทำการตรวจและผลการทำงานที่ผู้ป่วยออกจากโรงพยาบาล
Sheth เชื่อว่าผลลัพธ์ของทีมเป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับ pMRI “การปรับปรุงฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ การพัฒนาอัลกอริธึมและการปรับปรุงคุณภาพของภาพ และศาสตร์แห่งการตีความและยูทิลิตี้ต้องได้รับการพัฒนาอย่างเร่งด่วนเพื่อปลดล็อกศักยภาพของแนวทางนี้” เขากล่าวกับPhysics World “การพัฒนานั้นต้องการการตรวจสอบอย่างรอบคอบจากชุมชนทางคลินิกและวิทยาศาสตร์” บาคาร่าเว็บตรง
