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바이오일렉트로닉스를 향한 발걸음

28.08.2007

독일 생화학자들은 마이크로칩에 세포 수용체를 부착하는 데 성공했습니다.

세포는 환경에서 특정 물질의 존재를 완벽하게 결정할 수 있습니다. 막의 해당 수용체에 연결하는 것으로 충분합니다. 그 후 이온 채널이 열리고 이온이 통과하여 세포가 정보를 수신합니다. 이 정보를 사람과 강제로 공유하면 가장 낮은 농도의 물질을 검색하거나 약물을 테스트하는 센서를 얻게 됩니다.

지금까지 이온 채널의 개구부는 소형 전극으로 고정되어 있지만 안타깝게도 그 이후에는 셀이 죽습니다. 생화학 연구소의 독일 과학자. Peter Fromhertz 박사가 이끄는 Max Planck는 세포가 오랫동안 작동할 수 있는 설치를 만들었습니다. 첫째, 그들은 실리콘 웨이퍼에 많은 트랜지스터로 미세 회로를 만들었습니다. 이 장치에는 양극, 음극 및베이스의 세 가지 전극이 있음을 상기하십시오. 전류가 음극과 양극 사이에 흐를지 여부는베이스에 어떤 전위가 적용되는지에 따라 다릅니다.

그런 다음 세로토닌 수용체가 위치한 막에 많은 세포가이 판에서 성장했습니다. 세포는 자연스럽게 임의의 장소에서 자랐습니다.

그러나 그 중에는 트랜지스터의 베이스 영역에 부착된 것도 있었습니다. 센서가 된 것은 그들이었습니다. 세로토닌 분자가 수용체와 연결된 순간 트랜지스터와 셀 사이의 가장 얇은 틈에서 이온 전류가 발생했습니다. 그는 기본 전위를 변경하고 트랜지스터를 켜거나 껐습니다. 이는 미세 회로를 통해 전류를 측정하여 쉽게 감지할 수 있습니다.

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정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협 01.05.2024

우리는 지구를 둘러싼 우주 쓰레기의 양이 증가한다는 소식을 점점 더 자주 듣습니다. 그러나 이 문제를 일으키는 것은 활성 위성과 우주선뿐만 아니라 오래된 임무에서 발생한 잔해이기도 합니다. SpaceX와 같은 회사에서 발사하는 위성의 수가 증가하면 인터넷 발전의 기회가 생길 뿐만 아니라 우주 보안에 심각한 위협이 됩니다. 전문가들은 이제 지구 자기장에 대한 잠재적인 영향에 관심을 돌리고 있습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell) 박사는 기업들이 위성군을 빠르게 배치하고 있으며 향후 100년 안에 위성 수가 000개까지 늘어날 수 있다고 강조합니다. 이러한 우주 위성 함대의 급속한 발전은 지구의 플라즈마 환경을 위험한 잔해로 오염시키고 자기권의 안정성을 위협할 수 있습니다. 사용한 로켓의 금속 파편은 전리층과 자기권을 교란시킬 수 있습니다. 이 두 시스템 모두 대기를 보호하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. ...>>

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

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나노센서로 과일 살충제 감지 10.06.2022

스웨덴 과학자들이 단 몇 분 만에 과일의 살충제를 감지할 수 있는 작은 센서를 개발했습니다. 이 기술은 은으로 만든 화염 분사 나노입자를 사용하여 화학 물질의 신호를 증폭합니다.

새로운 나노센서는 금속 표면에 있는 생체 분자의 진단 신호를 백만 배 이상 확대할 수 있는 강력한 검출 기술인 표면 강화 라만 산란(Surface-enhanced Raman scattering) 또는 SERS를 사용합니다. 이 기술은 화학 및 환경 분석을 포함한 여러 연구 분야와 다양한 질병에 대한 바이오마커 발견에 사용되었습니다. 그러나 높은 제조 비용과 제한된 로트 간 재현성으로 인해 지금까지 식품 안전 진단에 폭넓게 적용할 수 없었습니다.

Karolinska Institute의 연구원들은 유리 표면에 은 나노 입자의 작은 방울을 전달하기 위해 잘 정립되고 비용 효율적인 금속 도금 기술인 화염 분사를 사용하여 SERS 나노센서를 만들었습니다. 화염 스퍼터링은 넓은 영역에 걸쳐 균일한 SERS 필름을 빠르게 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

그런 다음 연구원들은 감도를 높이기 위해 개별 은 나노 입자 사이의 거리를 미세 조정했습니다. 과학자들은 물질을 감지할 수 있는지 여부를 테스트하기 위해 센서 위에 지시 염료의 얇은 층을 적용하고 분광계를 사용하여 분자 지문을 감지했습니다. 연구진에 따르면 센서는 분자 신호를 안정적이고 균일하게 감지했으며 2,5개월 후에 다시 테스트했을 때 성능이 변하지 않았습니다. 즉, 이러한 나노 센서는 오랫동안 사용할 수 있습니다.

센서를 테스트하면서 연구원들은 대부분의 국가에서 금지되거나 제한되는 독성 농업 살충제인 낮은 농도의 파라티온-에틸을 감지할 수 있었습니다. 사과에 소량의 파라티온-에틸을 놓았다. 이후 잔류물을 면봉으로 모아 용액에 담가 살충제 분자를 용해시켰다. 이 용액을 센서에 떨어뜨려 용액에 실제로 살충제가 포함되어 있음을 확인했습니다.

앞으로 연구진은 새로운 나노센서가 다른 분야에 적용될 수 있는지를 탐구할 계획이다. 예를 들어, 자원이 제한된 환경에서 진료 지점에서 특정 질병에 대한 바이오마커를 감지합니다.

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