ابزاری قابل حمل برای تشخیص سیاه‌ زخم در کمتر از یک ساعت

محققان دانشگاه کرنل و دانشگاه آلبانی یک ابزار قابل حمل اختراع کرده‌اند که می‌تواند حضور باکتری سیاه‌زخم را در نمونه‌ای که تنها حاوی ۴۰ باکتری می‌باشد، در کمتر از یک ساعت تشخیص دهد.

محققان دانشگاه کرنل و دانشگاه آلبانی یک ابزار قابل حمل اختراع کرده‌اند که می‌تواند
حضور باکتری سیاه‌زخم را در نمونه‌ای که تنها حاوی ۴۰ باکتری است، در کمتر از یک
ساعت تشخیص دهد. با استفاده از این ابزار می‌توان حملات سیاه‌زخمی را به سرعت تشخیص
داده و جان انسان‌های زیادی را نجات داد.

می توان طراحی اولیه این ابزار را که به‌راحتی در بخش بالای سر خلبان در یک هواپیما
جای می‌گیرد، به‌نحوی تغییر داد که امکان شناسایی عوامل بیماری‌زای بی‌شماری همچون
سالمونلا را داشته و یا در زمینه علوم مربوط به DNA استفاده گردد.

کارل بات، استاد دانشکده علوم غذایی در دانشگاه کرنل و همکارانش به همراه محققانی
از دانشگاه آلبانی این تحقیق را انجام داده‌اند.

نمونه مورد بررسی باید درون این ابزار که ساخت آن هفت سال طول کشیده است، قرار داده
شود. پس از آن دستگاه به‌صورت خودکار سلول‌ها را جدا کرده، DNA آنها را جمع‌آوری و
خالص‌سازی کرده و سپس واکنش‌های زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) را به‌صورت بلادرنگ انجام
می‌دهد تا حضور سیاه‌زخم را تشخیص دهد. در PCR که فرایند شناخته شده‌ای برای تشخیص
سریع مواد زیستی به‌شمار می‌رود، مقادیر بسیار کم DNA تکثیر می‌شوند.

این محققان کار خود را با این هدف شروع کردند که هر چیزی که می خواهند بسازند، باید
در یک چمدان پلاستیکی کوچک جای بگیرد. این چمدان بسیار محکم دارای فضایی برای پمپ‌ها،
عناصر گرمایشی و سرمایشی و مدارات اُپتیکی و محاسباتی است. با تغییراتی که در
سامانه PCR این ابزار ایجاد می شود، می‌توان آن را علاوه بر تشخیص سیاه‌زخم برای
کاربردهای دیگری همچون کاربردهای مربوط به علوم جنایی در صحنه جرم مناسب ساخت. به‌عنوان
مثال اگر کارآگاهان بر این باور باشند که نمونه جمع شده مربوط به مجرم است، می‌توانند
از این ابزار برای تشخیص سریع جنسیت یا رنگ چشم وی بهره ببرند.

این محققان در حال حاضر روی راهکارهای پمپ کردن سیالات به‌درون ابزار کار می‌کنند؛
این سامانه بیشترین حجم ابزار را اشغال کرده و بالاترین مصرف انرژی را داراست.
سامانه‌های پمپ‌کننده جدیدی با استفاده از فراوری سیلیکونی در حال تولید هستند که
امکان ساخت بیشتر قطعات این ابزار روی یک تراشه منفرد را ایجاد خواهند کرد.

جزئیات این کار در مجله Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology
منتشر شده است.