تم إنشاء جهاز يقوم بإجراء العمليات الحسابية عن طريق طباعة الخلايا على الورق

لدينا في الوقت الحاضر العديد من الأجهزة الإلكترونية - مثل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية -

قوة حاسوبية كافيةعظيم. لكن على الرغم من قوتها، إلا أنها أجهزة محدودة للغاية للكشف عن العلامات البيولوجية التي تشير إلى وجود المرض. ولهذا السبب، بدأ تطوير أجهزة الكمبيوتر البيولوجية - وهي أجهزة خلوية حية يمكنها اكتشاف علامات متعددة وتوليد استجابات معقدة - منذ عدة سنوات. وفيها، يستخدم الباحثون مستقبلات بيولوجية يمكنها اكتشاف الإشارات الخارجية، وباستخدام البيولوجيا التركيبية، يعدلونها للاستجابة وفقًا للمعلومات التي يكتشفونها.

الآن ، خلويةالأجهزة التي يجب تشغيلها في المختبر لفترة محدودة في ظل ظروف معينة ويجب أن يتعامل معها عالم الأحياء الجزيئية. الآن قامت مجموعة من الباحثين من جامعة بومبيو فابرا بتطوير تقنية جديدة لطباعة الأجهزة الخلوية على الورق التي يمكن استخدامها خارج المختبر.

وأتساءل ما يستخدمونه للحبرأنواع مختلفة من الخلايا تحتوي على العناصر الغذائية اللازمة للرسم. تظل الخلايا محاصرة في الورقة، حية وفاعلة، وهناك تستمر في النمو ويمكنها إصدار إشارات تنتقل عبر الورقة وتصل إلى خلايا أخرى. السبب وراء القيام بذلك على الورق (أو الأسطح الأخرى مثل القماش) هو في الأساس عملي. وهي طريقة رخيصة وقابلة للتكيف بسهولة مع الاستخدام الصناعي، ويمكن إنتاج كميات كبيرة بتكلفة منخفضة للغاية.

"أردنا تطوير نظام قابل للتطويرنموذج وفكرت في استخدام نظام طباعة مشابه للنظام المستخدم في طباعة القمصان. نصنع أشكالًا وفقًا لتصميمنا، وننقعها بأحبار خلوية مختلفة، مثل المخزن المؤقت، ونطبقها على الورق، ويتم ترسيب الخلايا.

سيرا موجاس دييز من جامعة بومبيو فابرا في إسبانيا

النقطة القوية هي أن هذه الأجهزةعلى الورق يمكن تبريده أو حتى تجميده ، حيث يحتوي الحبر الخلوي على مواد واقية من التجمد تسمح له بذلك. وبالتالي ، على عكس الأجهزة السابقة ، يمكن تخزينها لفترة طويلة قبل الاستخدام.

في هذا النهج الجديد، كل عنصر من عناصر الجهازهي مجموعة من الخلايا، في هذه الحالة البكتيريا، مع الحد الأدنى من التعديلات الجينية التي يمكنها اكتشاف إشارات مختلفة. تعيش الخلايا في شريط من الورق وتتواصل مع بعضها البعض، وتدمج الإشارات وتولد استجابة أو أخرى اعتمادًا على مجموعات مختلفة من الإشارات المكتشفة. العناصر لا تتغير، ولكن من خلال تغيير موقعها في الفضاء باستخدام الرسم الذي ترسمه على الورق، يمكنك إنشاء أجهزة بوظائف مختلفة.

"لذا فإن ترتيب الخلايا هو البرنامج، والخلايا هي الأجهزة، والورق هو الركيزة المادية التي توضع عليها تلك الخلايا."

خافيير ماسيا من جامعة بومبيو فابرا في إسبانيا

طور فريق البحث مختلفأجهزة الاستشعار الحيوية ، أحدها مصمم لاكتشاف الزئبق. مقارنةً بالأنظمة الأخرى الموجودة ، يساهم النظام في التقييم البصري لتركيز الزئبق دون الحاجة إلى جهاز في المختبر لقياسه. اعتمادًا على كمية الزئبق الموجودة ، تظهر نقاط أكثر أو أقل على الشريط التفاعلي الذي يمكن حسابه بالعين المجردة.

اقرأ أيضًا:

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

استمع إلى المركبة الجوالة المثابرة التابعة لناسا وهي تتحرك عبر المريخ.

يمكن للبشر تحمل درجات حرارة منخفضة للغاية حتى بدون مصادر الحرارة.