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वैज्ञानिकों ने सबसे विकसित 'बैक्टीरिया ऑन ए चिप' विकसित किया है जो गैस्ट्रिक रक्तस्राव का निदान कर सकता है


मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) की एक टीम ने दर्दनाक पेट की स्थिति और बीमारियों का निदान करने में मदद करने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरिया से भरा एक निगलने योग्य सेंसर बनाया।

अद्वितीय बैक्टीरिया-ऑन-ए-चिप तकनीक अल्ट्रा-लो-पावर इलेक्ट्रॉनिक्स लेती है और जीवाणुओं की प्रतिक्रिया को सिग्नल में बदलने के लिए जीवित कोशिकाओं से सेंसर का उपयोग करती है जो एक मानक स्मार्टफोन द्वारा पढ़ा जा सकता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एक एमआईटी एसोसिएट प्रोफेसर टिमोथी लू ने कहा, "लो-पावर वायरलेस इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ इंजीनियर बायोलॉजिकल सेंसर को मिलाकर, हम शरीर में जैविक संकेतों का पता लगा सकते हैं और वास्तविक समय के करीब, मानव स्वास्थ्य अनुप्रयोगों के लिए नई नैदानिक ​​क्षमताओं को सक्षम कर सकते हैं।" और कंप्यूटर विज्ञान और जैविक इंजीनियरिंग के।

अध्ययन, जो ऑनलाइन प्रकाशन के हाल के संस्करण में दिखाई दिया विज्ञान, विस्तृत कैसे टीम ने सूअरों में चिप की प्रभावशीलता को दिखाया। अधिक विशेष रूप से, इस अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया गया कि उन सेंसर ने हेम को कैसे प्रतिक्रिया दी - रक्त का एक घटक - और कैसे वे सेंसर एक अणु का जवाब दे सकते हैं जो सूजन को इंगित करता है।

लू के अलावा, एमआईटी के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के डीन अनंत चंद्रकासन ने भी अध्ययन के वरिष्ठ लेखक के रूप में कार्य किया। प्रमुख लेखकों में ग्रेड छात्र मार्क माइमे और पूर्व एमआईटी पोस्टडॉक्टोरल छात्र फिलिप नादेउ शामिल थे।

टीम ने पिछले एक दशक में अन्य सिंथेटिक जीवविज्ञानी द्वारा किए गए पिछले शोध का इस्तेमाल किया। उस शोध ने इंजीनियरिंग बैक्टीरिया में विभिन्न नवाचारों को प्रलेखित किया जो रोग मार्कर की तरह उत्तेजनाओं का जवाब दे सकते हैं। सबसे उपयोगी निष्कर्षों में से एक एमआईटी टीम का उपयोग किया गया था, जब इन बैक्टीरिया को उनके उत्तेजना का पता लगाने के लिए प्रकाश जैसे आउटपुट का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता था।

एमआईटी उन जीवाणुओं को अधिक उपयोगी और आसानी से पता लगाने योग्य बनाना चाहता था, इसलिए उन्होंने बैक्टीरिया को एक इलेक्ट्रॉनिक चिप के साथ जोड़ दिया, जो बैक्टीरिया की प्रतिक्रिया को आम प्रौद्योगिकी के लिए अधिक पठनीय बना सकता है - जैसे स्मार्टफोन।

"हमारा विचार एक उपकरण के अंदर बैक्टीरिया कोशिकाओं को पैकेज करना था।"

"हमारा विचार एक डिवाइस के अंदर बैक्टीरिया कोशिकाओं को पैकेज करना था," नादेउ ने कहा। "कोशिकाओं को फंसना होगा और सवारी के लिए जाना होगा क्योंकि उपकरण पेट से गुजरता है।"

टीम ने जीआई पथ और रक्तस्राव जीआई पथ पर अपने प्रयासों को केंद्रित करने का निर्णय लिया। जीआई ट्रैक्ट के रक्तस्राव के कारणों में से कुछ के लिए सबसे मुश्किल हो सकता है, क्योंकि जीआई रक्तस्राव एंजियोडिसप्लासिया, कोलोन पॉलीप्स, या उस क्षेत्र में कैंसर निकायों जैसी चीजों के कारण हो सकता है। जीआई रक्तस्राव के लक्षण सुखद से दूर हैं और काले मल, उज्ज्वल लाल उल्टी, सूखा और थका हुआ लग रहा है, paleness, और बेहोशी अगर जीआई रक्तस्राव undetected जाता है शामिल हैं।

चंद्रकसन ने एक बयान में कहा, "इस काम का ध्यान महत्वपूर्ण स्वास्थ्य संवेदी अनुप्रयोगों को महसूस करने के लिए अल्ट्रा-लो-पावर सर्किट के साथ बैक्टीरियल सेंसिंग की शक्ति को संयोजित करने के लिए सिस्टम डिजाइन और एकीकरण पर है।"

टीम ने ई। कोलाई के एक प्रोबायोटिक स्ट्रेन का निर्माण किया, जो कि जब भी एक हीम का सामना करता है, एक प्रकाश छोड़ सकता है। सेंसर ही एक सिलेंडर मात्र है 1.5 इंच लंबा है और बिजली की 13 माइक्रोवेव खपत करता है। सेंसर 2.7v की बैटरी के साथ भी आता है, जो सेंसर को 1.5 महीने की लंबी अवधि के ट्रैकिंग के लिए निरंतर उपयोग देता है।

"इस सेंसर के साथ लक्ष्य यह है कि आप केवल कैप्सूल को अंतर्ग्रहण करके एक अनावश्यक प्रक्रिया को दरकिनार कर पाएंगे, और अपेक्षाकृत कम समय के भीतर आपको पता चल जाएगा कि रक्तस्राव की घटना थी या नहीं," माइम ने कहा।

यह सेंसर अध्ययन में सूअरों के लिए अनुकूल था, लेकिन औसत मानव द्वारा 1.5 इंच की वस्तुओं को इतनी आसानी से निगल नहीं लिया जाएगा। एमआईटी शोधकर्ता प्रौद्योगिकी को मापने के लिए देख सकते हैं जबकि सेंसर की प्रभावशीलता को बनाए रखते हुए उन्हें मानव परीक्षणों का संचालन करना चाहिए।

शोधकर्ता केवल रक्त कार्य या जीआई पथ के साथ रुकने की योजना नहीं बनाते हैं।

"अधिकांश काम जो हमने कागज में किया था, वह रक्त से संबंधित था, लेकिन निश्चित रूप से आप इंजीनियर बैक्टीरिया को कुछ भी समझ सकते हैं और उसके जवाब में प्रकाश पैदा कर सकते हैं," माइम ने कहा। " रोग इसे उन कुओं में से एक में बदल सकता है, और यह जाने के लिए तैयार होगा। "


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