پژوهشگران موفق شدهاند چوبپنبه را با استفاده از لیزر به لایههای رسانای گرافنی تبدیل کنند و از آن حسگری کمهزینه و پایدار بسازند که میتواند مقدار بسیار ناچیز نیتریت سدیم را در نوشیدنیهای رایج شناسایی کند؛ ترکیبی که وجود بیش از اندازه آن میتواند به شکلگیری مواد سرطانزا منجر شود. این دستاورد، افقی تازه در پایش سریع و قابلحمل سلامت مواد غذایی میگشاید.
طراحی دارویی به صورت قطرهٔ بینی برای حذف تومورهای مغزی
پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه واشینگتن در سنلوئیس به همراه همکاران خود از دانشگاه نورثوسترن موفق شدهاند شیوهای غیرتهاجمی برای رساندن نانوداروهای فعالکنندهٔ ایمنی به مغز ارائه دهند. این روش که از چند قطره داروی بینی آغاز میشود، با بهرهگیری از اعصاب صورت، تومورهای مرگبار گلیوبلاستوما را در مدلهای حیوانی به طور کامل حذف کرده است
گرافیتسازی کمهزینه در دمای پایین؛ تبدیل پلیمرهای غیرگرافیتپذیر به گرافن
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران موفق شدهاند مسیری کاملاً نوآورانه برای گرافیتسازی در دماهای پایین و بدون استفاده از هرگونه کاتالیزور یا تجهیزات پیچیده ارائه کنند؛ روشی که میتواند تغییراتی در صنایع باتری، ابرخازن، ذخیرهسازی انرژی و فناوریهای نوین مبتنی بر مواد کربنی ایجاد کند. بهطور معمول بیشتر پلیمرها، از جمله پلیدیوینیلبنزن (PDVB)، حتی در دماهای بسیار بالا و نزدیک به ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز توان تبدیل به ساختار گرافیتی را ندارند. اما این تحقیق نشان میدهد که میتوان تنها در ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد، و آن هم بدون هرگونه افزودنی فلزی یا آلی، ساختارهای گرافنی و گرافیتی را در میکروسفرهای پلیمر سولفونهشده ایجاد کرد؛ دستاوردی که از نگاه محققان، مرزهای شناختهشدهٔ گرافیتسازی را جابهجا خواهد کرد.
ترانوستیک؛ همزمان تشخیص و درمان با یک نانوذره
پژوهشگران دانشگاه ملی پوسان (Pusan National University) در کرهٔ جنوبی با توسعهٔ نانوذرات هوشمند و بهره گیری از یادگیری ماشینی، موفق به ساخت سیستمهای درمانی و تشخیصی همزمان برای آسیبهای مغزی تروماتیک شدهاند؛ فناوریای که میتواند دقت درمان را افزایش دهد، روند بهبودی را بهبود بخشد و امکان پایش لحظهای آسیبهای عصبی را فراهم کند.
ساخت کرمهای زیستسازگار با مرجانها بر پایهٔ گردهٔ گیاهی
پژوهشگران دانشگاه صنعتی نانیانگ سنگاپور موفق شدهاند نوعی ضدآفتاب نوآورانه بسازند که علاوه بر کارایی بالا در محافظت از پوست، برای مرجانها و اکوسیستمهای ساحلی بیخطر است. این فرمولاسیون تازه که از گرده گیاهان ساخته میشود، میتواند جایگزین مهمی برای مواد شیمیایی و معدنی رایج باشد که سالهاست به عنوان یکی از عوامل آسیبزننده به زیستبومهای دریایی شناخته میشوند.
شتابگیری طراحی واکسنهای mRNA با نانوذرات هوشمند
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کاتانیا در ایتالیا با توسعهٔ یک چارچوب محاسباتی نوین نشان دادهاند که چگونه میتوان طراحی واکسنهای mRNA را با کمک هوش مصنوعی، مدلسازی ایمنیشناسی و دادههای مصنوعی ژنبیان بهصورت کاملاً درونمحاسباتی بهینهسازی کرد؛ رویکردی که میتواند آیندهٔ توسعهٔ واکسنها را متحول کند.
طراحی ابزار «نقطه مراقبت» جدید برای پایش زردی نوزادان
پژوهشگران دانشگاه رازی، دانشگاه فرایبورگ، مرکز تحقیقات شیمی و مهندسی شیمی ایران و دانشگاه ویرجینیا کامنولث، موفق به توسعه حسگر بزاقی هوشمند برای تشخیص غیرتهاجمی زردی نوزادان شدند؛ بیماریای که همچنان شایعترین اختلال دوران نوزادی است و نیاز به روشی ساده، کمهزینه و قابلاعتماد برای پایش آن مدتها احساس میشد. در این پژوهش، حسگر نقطه مراقبت (POC) کاغذی مبتنی بر رنگدانه طبیعی کورکومین طراحی شده که با تابش نور آبی، تغییرات وابسته به غلظت بیلیروبین را از طریق بازیابی فلورسانس ثبت میکند. این سامانه نهتنها قادر است بدون نمونهگیری خون، سطح بیلیروبین را در بزاق اندازهگیری کند، بلکه به یک خوانشگر اپتوالکترونیکی قابلحمل و متصل به اینترنت مجهز است که دادهها را بهصورت لحظهای به تلفن همراه یا رایانه انتقال میدهد. نتایج بهدستآمده از آزمون بالینی روی نوزادان مبتلا، همبستگی بسیار بالایی با روشهای استاندارد آزمایشگاهی نشان داد.
هوش مصنوعی، زبان پنهان نانوذرات را رمزگشایی می کند
پژوهشی نوآورانه در دانشگاه صنعتی آیندهوون نشان میدهد که ترکیب میکروسکوپهای اَبَردقیق با ابزارهای محاسباتی هوشمند میتواند رازهای پنهان نانوذرات را آشکار کند؛ یافتهای که دروازهٔ تازهای را به سوی توسعهٔ نانوداروهای دقیق و کارآمد میگشاید. «کریستینا ایسکییردو لوزانو» (Cristina Izquierdo Lozano)، پژوهشگر دکتری، با بهرهگیری از این رویکرد توانسته است جزئیاتی از ساختار و رفتار نانوذرات را آشکار کند که پیشتر با هیچ ابزاری قابل رؤیت نبود.
سونوکاتالیستهای نسل جدید آلایندههای مقاوم را از پساب حذف میکنند
تیمی از پژوهشگران دانشگاه ارومیه با همکاری دانشگاه تبریز، دانشگاه ایستینیه و دانشگاه صنعتی استانبول موفق شدهاند نوع تازهای از سونوکاتالیستهای معدنی را برای تصفیه پیشرفته پساب بسازند. این سونوکاتالیست که بر پایه لایهبرداری کنترلشده آلومینوسیلیکاتهای طبیعی و رشد جانبی اکسید کبالت شکل گرفته، توانایی چشمگیری در تجزیه آنتیبیوتیکهای مقاوم مانند اگزیتتراسیکلین دارد. اهمیت این دستاورد در این است که بسیاری از منابع آب دنیا در معرض آلایندههایی قرار دارند که با روشهای مرسوم تصفیه حذف نمیشوند و خطرات جدی زیستمحیطی و بهداشتی ایجاد میکنند. این پژوهش جدید نشان میدهد که این نانوساختار نهتنها قدرت بالایی در تخریب کامل مولکولهای پیچیده دارویی دارد، بلکه پس از هر بار استفاده نیز قابل بازیافت و استفاده مجدد است. این ویژگیها میتواند مسیر توسعه فناوریهای کارآمد و مقرونبهصرفه در مدیریت آب را هموار کند.
با همگرایی چند فناوری، تنها در ۱۱ روز، ۱۸ پپتید ضد میکروبی طراحی شد
پژوهشگران با بهرهگیری از هوش مصنوعی و فناوری نانو، گام بلندی در طراحی و بهبود پپتیدهای ضد میکروبی برداشتهاند؛ مولکولهایی که میتوانند جایگزین مؤثر و ایمن آنتیبیوتیکهای سنتی شوند. نتایج این پژوهش که در نشریه Food & Medicine Homology منتشر شده است، نشان میدهد تلفیق یادگیری ماشینی، طراحی مولکولی و نانوساختارها توانسته است پپتیدهایی با پایداری بالا، سمیت کمتر و کارایی چشمگیر در برابر باکتریها و قارچهای مقاوم ایجاد کند. این دستاورد میتواند انقلابی در درمان عفونتهای مقاوم، پزشکی بازساختی، کشاورزی و حتی صنایع غذایی ایجاد کند.