יצר מכשיר שמבצע חישובים על ידי הדפסת תאים על נייר

כיום יש לנו מכשירים אלקטרוניים רבים - כמו מחשבים וטאבלטים -

כוח מחשוב מספיקגדול. אבל למרות כוחם, הם מכשירים מוגבלים מאוד לאיתור סמנים ביולוגיים המעידים על נוכחות מחלה. מסיבה זו, מחשבים ביולוגיים - מכשירים סלולריים חיים שיכולים לזהות סמנים מרובים וליצור תגובות מורכבות - החלו להתפתח לפני מספר שנים. בהם, החוקרים משתמשים בקולטנים ביולוגיים שיכולים לזהות אותות אקסוגניים, ובאמצעות ביולוגיה סינתטית, לשנות אותם כך שיגיבו בהתאם למידע שהם מזהים.

עד עכשיו, סלולרימכשירים אותם יש להפעיל במעבדה לזמן מוגבל בתנאים מסוימים ועליהם לטפל ביולוג מולקולרי. כעת קבוצת חוקרים מאוניברסיטת פומפו פברה פיתחה טכנולוגיה חדשה להדפסת מכשירים סלולריים על נייר שניתן להשתמש בהם מחוץ למעבדה.

מעניין במה הם משתמשים לדיוסוגים שונים של תאים עם חומרים מזינים לציור. התאים נשארים לכודים בנייר, חיים ומתפקדים, ושם הם ממשיכים לגדול ויכולים לשדר אותות שעוברים דרך הנייר ומגיעים לתאים אחרים. הסיבה לעשות זאת על נייר (או משטחים אחרים כגון בד) היא מעשית בעיקרה. זוהי שיטה בעלות נמוכה וניתנת להתאמה בקלות לשימוש תעשייתי, וניתן לייצר כמויות גדולות בעלות נמוכה מאוד.

"רצינו לפתח מדרגיותדגם וחשב על שימוש במערכת הדפסה דומה לזו המשמשת להדפסת חולצות. אנחנו יוצרים צורות לפי העיצוב שלנו, ספוג אותו בדיו סלולריים שונים, כמו חוצץ, מורחים אותו על נייר, והתאים מופקדים".

סירה מוגאס-דיז מאוניברסיטת פומפאו פברה בספרד

הנקודה החזקה היא שהמכשירים האלהעל גבי נייר ניתן למקרר או אפילו להקפיא, מכיוון שהדיו הסלולרי מכיל חומרי מגן שמאפשרים לו זאת. לפיכך, בניגוד למכשירים קודמים, ניתן לאחסן אותם זמן רב לפני השימוש.

בגישה החדשה הזו, כל אלמנט של המכשירהיא קבוצה של תאים, במקרה זה חיידקים, עם שינויים גנטיים מינימליים שיכולים לזהות אותות שונים. התאים חיים ברצועת נייר ומתקשרים זה עם זה, משלבים אותות ומייצרים תגובה כזו או אחרת בהתאם לשילובים שונים של אותות שזוהו. האלמנטים אינם משתנים, אך על ידי שינוי מיקומם בחלל באמצעות הציור שהם יוצרים על הנייר, ניתן ליצור מכשירים בעלי פונקציות שונות.

"אז סדר התאים הוא התוכנה, התאים הם החומרה, והנייר הוא המצע הפיזי שעליו מונחים התאים האלה."

חוויאר מאסיה מאוניברסיטת פומפאו פברה בספרד

צוות המחקר פיתח שוניםחיישני ביו, שאחד מהם נועד לאיתור כספית. בהשוואה למערכות קיימות אחרות, המערכת תורמת להערכה חזותית של ריכוז הכספית מבלי לדרוש מכשיר במעבדה למדידתו. תלוי בכמות הכספית הנוכחית, מופיעים על הרצועה פחות או יותר נקודות שניתן לספור בעין בלתי מזוינת.

קרא גם:

פיזיקאים יצרו אנלוגיה של חור שחור ואישרו את התיאוריה של הוקינג. לאן זה מוביל?

שמע את נודד ההתמדה של נאס"א עובר על פני מאדים.

בני אדם יכולים לעמוד בטמפרטורות נמוכות מאוד גם ללא מקורות חום.