Thứ Hai, 23/10/2017 Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệ
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới

Graphene giúp các nhà khoa học thu thập và phân tích tế bào
Một tế bào có thể chứa rất nhiều thông tin về sức khỏe của một người. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Quốc gia Chiao Tung đã phát triển được một phương pháp mới để thu thập và phân tích các tế bào từ một mẫu máu nhỏ, có khả năng dẫn đến sự ra đời của các hệ thống chẩn đoán giá rẻ được sử dụng ở gần như khắp mọi nơi.
      Hệ thống mới dựa vào các tấm graphene oxit được xử lý đặc biệt, cuối cùng có thể tạo nên một loạt các thiết bị đơn giản được sản xuất với giá thành ít nhất 5USD mỗi sản phẩm và có khả năng thực hiện một loạt các xét nghiệm chẩn đoán nhạy cảm thậm chí ở những nơi ở xa các cơ sở y tế.
     Vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu này là một phiên bản oxy hóa của dạng cacbon tinh khiết hai chiều được gọi là graphene, là chủ đề của nhiều nghiên cứu trên phạm vi rộng trong hơn một thập kỷ qua do các tính chất cơ học và tính chất điện độc đáo của nó. Chìa khóa cho quy trình mới là làm nóng oxit graphene ở nhiệt độ tương đối thấp. Ủ ở nhiệt độ thấp này được biết đến là làm cho oxit graphene có thể liên kết các hợp chất đặc biệt với bề mặt của vật liệu. Các hợp chất này lần lượt lựa chọn và liên kết với các phân tử cụ thể, bao gồm cả ADN và protein hoặc thậm chí toàn bộ các tế bào. Sau khi được thu giữ, các phân tử hoặc tế bào này sẽ phải trải qua nhiều thử nghiệm. Nhiều nhóm nghiên cứu khác đã từng cố gắng phát triển các hệ thống chẩn đoán sử dụng đế oxit graphene để thu thập các tế bào hoặc phân tử cụ thể, nhưng các phương pháp này chỉ sử dụng nguyên liệu chưa qua xử lý. Dù trải qua một thập kỷ nghiên cứu, nhưng những nỗ lực để tăng hiệu suất của các thiết bị này phụ thuộc vào những thay đổi bên ngoài như tạo khuôn mẫu bề mặt thông qua các kỹ thuật chế tạo in litô hoặc bổ sung vào các rãnh vi lưu làm tăng chi phí và độ phức tạp. Phát hiện mới cung cấp một phương thức sản xuất hàng loạt, giá rẻ để đạt được những cải tiến hiệu suất này. Quy trình làm nóng làm thay đổi tính chất bề mặt của vật liệu, khiến cho các nguyên tử oxy kết lại với nhau để lại không gian rỗng giữa chúng. Nhờ vậy, vật liệu tương đối dễ liên kết các hóa chất khác với bề mặt, trong đó có thể tương tác với các phân tử quan trọng. Nghiên cứu mới chứng tỏ quy trình cơ bản có thể cho phép tạo ra một bộ các hệ thống chẩn đoán chi phí thấp ví dụ như sàng lọc ung thư hoặc điều trị tiếp theo. Đối với thử nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phân tử có thể thu giữ nhanh chóng và hiệu quả các tế bào miễn dịch cụ thể là các chỉ số cho một số loại ung thư. Các nhà khoa học đã chứng minh các bề mặt graphene oxit đã xử lý thu giữ các tế bào này từ máu hiệu quả gấp hai lần so với các thiết bị được sản xuất bằng cách sử dụng oxit graphene thông thường chưa qua xử lý.  Hệ thống này cũng có những lợi thế khác. Hệ thống cho phép thu giữ nhanh và đánh giá các tế bào hoặc phân tử sinh học trong các điều kiện môi trường xung quanh trong khoảng 10 phút và không cần làm lạnh mẫu hoặc máy nuôi cấy để kiểm soát chính xác nhiệt độ. Và toàn bộ hệ thống tương thích với các phương pháp sản xuất trên quy mô lớn hiện có, làm cho hệ thống có thể tạo ra các thiết bị chẩn đoán với chi phí chưa đến 5 USD cho mỗi sản phẩm. Các thiết bị này có thể được sử dụng trong xét nghiệm tại chỗ hoặc trong các môi trường có nguồn lực hạn chế. Các phương pháp xử lý graphene oxit hiện có cho phép chức năng hóa bề mặt đòi hỏi các phương pháp xử lý nhiệt độ cao hoặc sử dụng các hóa chất mạnh, nhưng hệ thống mới đã được cấp bằng sáng chế, không cần xử lý trước bằng hóa chất và nhiệt độ ủ chỉ từ 50-80oC. Mặc dù phương pháp xử lý cơ bản của nhóm nghiên cứu có thể phục vụ cho một loạt ứng dụng, bao gồm pin mặt trời và các thiết bị phát quang, nhưng đối với nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tập trung cải thiện hiệu suất thu giữ các tế bào và phân tử sinh học cho một loạt xét nghiệm. Nhóm nghiên cứu đã làm điều này bằng cách phủ enzym lên bề mặt oxit graphene đã qua xử lý với các peptit được gọi là kháng thể nano - tiểu đơn vị của các kháng thể, có thể được sản xuất với giá thành rẻ và dễ dàng với khối lượng lớn trong các lò phản ứng sinh học và có tính chọn lọc cao đối với các phân tử sinh học đặc biệt.
       Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thời gian ủ tăng đáng kể hiệu quả thu giữ tế bào: Sau chín ngày ủ, hiệu quả thu giữ tế bào từ toàn bộ máu đạt từ 54% đối với oxit graphene chưa xử lý đến 92% cho vật liệu đã qua xử lý. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thực hiện các mô phỏng động lực phân tử để tìm hiểu những thay đổi cơ bản trong phản ứng của vật liệu nền graphene oxit. Các kết quả mô phỏng được nhóm nghiên cứu xác nhận bằng thực nghiệm, cho thấy khi ủ, phần tương đối của một loại oxy (cacbonyl) tăng theo chi phí của các loại nhóm chức năng oxy khác (epoxy và hydroxyl) như là kết quả của việc tạo cụm oxy. Sự thay đổi này làm cho vật liệu có khả năng phản ứng mạnh hơn, giải thích cho các tác nhân thu giữ tế bào mật độ cao và tăng hiệu quả thu giữ tế bào.
 
Theo vista.gov.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Nhà máy đầu tiên trên thế giới biến khí carbon thành đá (19/10/2017)
Phương pháp mới thúc đẩy protein cho ngô (17/10/2017)
Hạt nano kích hoạt ánh sáng tăng nạp cho kháng sinh (17/10/2017)
MIT chế tạo pin sạc dòng mới giảm chi phí lưu trữ năng lượng tái tạo (17/10/2017)
Thử nghiệm thành công hệ thống dự báo sạt lở đất (16/10/2017)
Anh thử nghiệm robot dọn rác thải hạt nhân Avexis (16/10/2017)
Phương pháp mới sản xuất nhiên liệu hydro sạch từ nước sử dụng ánh sáng Mặt trời (13/10/2017)
Vai trò của sáng chế trong phát triển kinh tế (12/10/2017)
Vật liệu nano mới giúp sản xuất nhiên liệu hydro từ nước biển (12/10/2017)
Nguyên tố hóa học không tuân theo thuyết cơ học lượng tử (12/10/2017)
Phát hiện nguồn phát sóng hấp dẫn từ sao neutron (10/10/2017)
Sản xuất thành công đất nhân tạo (10/10/2017)
Giải Nobel Hòa bình năm 2017 (10/10/2017)
Đã có thể sản xuất nhôm siêu bền bằng... in 3D (06/10/2017)
Mạng LiFi nhanh hơn WiFi 100 lần sẽ sớm xuất hiện (06/10/2017)
Pin mặt trời hữu cơ chống thấm nước được gắn vào quần áo (06/10/2017)
Giải Nobel Văn học năm 2017 (06/10/2017)
Trung Quốc phát triển công nghệ nhận dạng con người thông qua cử chỉ (06/10/2017)
Nobel Vật lý 2017 được trao cho 3 nhà khoa học tìm ra sóng hấp dẫn (04/10/2017)
Phát hiện về gene điều khiển nhịp sinh học giành giải Nobel Y học (04/10/2017)
Hệ thống năng lượng mặt trời có thể tái sinh nhiên liệu CO2 làm ethanol và ethylene (03/10/2017)
Gel nano cho bệnh nhân bị nhồi máu cơ tim (29/9/2017)
Nhôm siêu nhẹ: Đột phá về thiết kế vật liệu (29/9/2017)
Công viên năng lượng Mặt trời lớn nhất Costa Rica đi vào hoạt động (29/9/2017)
Quy trình mới thúc đẩy phát triển các thuốc nhóm steroid (27/9/2017)
Phát hiện bọ đuôi dài dưới lòng đất (27/9/2017)
Nghiên cứu biến năng lượng sóng biển thành điện năng (27/9/2017)
Phát hiện ra một dạng sống hoàn toàn mới (22/9/2017)
Tạo ra các cơ bắp giả mạnh gấp 15 lần so với mô của người (22/9/2017)
Sản xuất điện từ mặt đường khi xe cộ qua lại (22/9/2017)
Giải mã thành công mạng lưới thị giác của não ấu trùng ruồi giấm (22/9/2017)
Da “nhân tạo” mang lại khả năng xúc giác cho tay rô bốt (22/9/2017)
Robot giúp trẻ khuyết tật trải nghiệm cảm giác vận động (19/9/2017)
Phát triển loại phân tử mới để chống nấm (18/9/2017)
Ruồi giúp xử lý rác thải (18/9/2017)
Sản xuất nhiên liệu sạch từ ánh sáng và chất béo (18/9/2017)
Máy ảnh cải tiến hỗ trợ bác sỹ (18/9/2017)
Lần đầu tiên sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để thay đổi màu sắc của hoa (18/9/2017)
Điều chỉnh hệ thống sản xuất “khí tổng hợp” từ CO2 (13/9/2017)
Chế tạo thành công thiết bị điện tử mới có thể kéo giãn (12/9/2017)
Bệnh ung thư não có thể được điều trị bằng virút Zika (12/9/2017)
Hợp chất ca cao có khả năng chống lại bệnh tiểu đường (11/9/2017)
Thiết bị điện tử có khả năng phân hủy và biến mất theo yêu cầu (11/9/2017)
Máy laser tia X sáng gấp một tỷ lần các máy hiện nay (07/9/2017)
Thiết bị điện tử công nghệ cao làm từ… lá cây (07/9/2017)
Đèn chớp tắt dùng… pin mặt trời (07/9/2017)
Các phương pháp chữa bệnh ung thư “thay thế” có tỷ lệ tử vong cao (06/9/2017)
"SPEDs" bằng giấy tự cấp năng lượng có thể là tương lai của các công cụ chẩn đoán y khoa mới (06/9/2017)
Cao su mềm mới có thể được sử dụng để chế tạo rô bốt tự phục hồi (06/9/2017)
Ăng-ten mới được chế tạo từ màng có kích thước nhỏ hơn nhiều ăng-ten truyền thống (05/9/2017)
Quyết định số 284/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Phê duyệt nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở, Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017

Quyết định số 274/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

Quyết định số 271/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Phê duyệt nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở, Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017

Quyết định số 253/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc phân công quản lý đề tài: "Nghiên cứu Năng suất nhân tố tổng hợp (TFP) trong tăng trưởng kinh tế tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 236/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 186/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 171/QĐ-SKHCN về việc Quyết định: Phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp Cơ sở- Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017 (Lần thứ hai).

Quyết định số 175/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý đề tài: "Nghiên cứu phát triển dịch vụ du lịch bổ sung tại các di tích lịch sử văn hóa tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 176/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý dự án: "Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ trong chăn nuôi bò nhằm chuyển đổi sinh kế cho người dân ở vùng cát ven biển chịu ảnh hưởng sự cố môi trường biển tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 177/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý dự án: "Ứng dụng công nghệ sản xuất giống nấm dạng dịch thể, phục vụ nuôi trồng, chế biến nấm theo chuổi giá trị cho người dân vùng cát ven biển chịu ảnh hưởng sự cố môi trường biển và miền núi tỉnh Quảng Trị".

Thông báo về việc thực hiện các nhiệm vụ KH&CN cấp cơ sở năm 2017

Thông báo về việc giao trực tiếp tổ chức chủ trì thực hiện nhiệm vụ KHCN cấp tỉnh (theo Quyết định số 2204/QĐ-UBND ngày 14/8/2017)

Kết quả thực hiện nhiệm vụ Khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh đã cấp giấy chứng nhận

Thông báo học bổng chính phủ Ấn Độ

Thông báo kết quả làm việc giữa Sở Khoa học và Công nghệ với UBND huyện Cam Lộ về thử nghiệm trồng cây dược liệu

Thống kê truy cập
254250
572

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN Quảng Trị. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 84.53.857030. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này