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      研究人員創(chuàng)建了基于酵母的可穿戴輻射傳感器
      
			
      
				2019-11-21 16:23:56
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      普渡大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)的一種新型輻射傳感器是一種可穿戴的，一次性的，薄膜型設(shè)備，制造于紙質(zhì)基材上，其中酵母細(xì)胞(Saccharomyces cerevisiae)構(gòu)圖在兩個(gè)電極之間，并用作智能材料。該設(shè)備在《先進(jìn)生物系統(tǒng)》雜志上進(jìn)行了介紹，該設(shè)備在干燥時(shí)對(duì)輻射敏感，可以通過(guò)用水激活來(lái)讀取。
      

      研究人員創(chuàng)建了基于酵母的可穿戴輻射傳感器
      

      放射線(xiàn)工作者在獲取患者圖像(例如X射線(xiàn))時(shí)，經(jīng)常會(huì)暴露于低劑量的輻射下。
      

      盡管防護(hù)裝備在很大程度上使工人處于安全的輻射暴露范圍內(nèi)，但仍不可避免地要吸收一點(diǎn)點(diǎn)。
      

      輻射劑量超過(guò)規(guī)定的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)引發(fā)癌癥，白內(nèi)障，皮膚刺激或甲狀腺疾病等疾病。
      

      普渡大學(xué)教授Babak Ziaie表示：“目前，放射線(xiàn)工作者必須在其身體的各個(gè)部位戴上稱(chēng)為劑量計(jì)的徽章，以監(jiān)測(cè)其輻射暴露。”
      

      “他們佩戴徽章一兩個(gè)月，然后將其發(fā)送給制造徽章的公司。但是，公司需要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間才能讀取數(shù)據(jù)并將報(bào)告發(fā)送回醫(yī)院。我們的即時(shí)閱讀成本更低。”
      

      該團(tuán)隊(duì)傳感器的成功在于酵母對(duì)輻射的快速且可測(cè)量的響應(yīng)：輻射劑量越高，死亡的酵母細(xì)胞百分比越高。
      

      弄濕徽章會(huì)激活仍然活著的細(xì)胞，以攝取葡萄糖并釋放二氧化碳，而發(fā)酵過(guò)程卻是釀造啤酒和使面包變面包的原因。
      

      當(dāng)二氧化碳在表面起泡時(shí)，也會(huì)形成離子。這些離子的濃度增加了酵母的電導(dǎo)率，可以通過(guò)將徽章掛在讀出系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)量。
      

      普渡大學(xué)伯克納米技術(shù)中心的Rahim Rahimi博士說(shuō)：“我們利用酵母電特性的變化來(lái)告訴我們它受到了多少輻射損害。”
      

      “隨著時(shí)間的推移，電導(dǎo)率的緩慢下降表明更多的損害。”
      

      讀數(shù)系統(tǒng)中的數(shù)字轉(zhuǎn)換為rads –像是美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局這樣的實(shí)體所使用的單位，用于指定人體組織可以安全吸收的輻射量的限制。
      

      例如，在三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，整個(gè)皮膚的暴露時(shí)間不應(yīng)超過(guò)7.5 rad。
      

      研究人員可以在酵母徽章中檢測(cè)到低至1毫拉的輻射劑量，這與目前的商業(yè)徽章相當(dāng)。
      

      酵母在遺傳上也與人體組織相似。因此，徽章上的數(shù)據(jù)可以為將來(lái)的工作提供信息，說(shuō)明輻射損傷如何對(duì)人類(lèi)DNA和蛋白質(zhì)產(chǎn)生作用。
      

      “對(duì)于酵母來(lái)說(shuō)，輻射似乎主要影響膜和線(xiàn)粒體的細(xì)胞壁，” 同樣來(lái)自普渡大學(xué)伯克納米技術(shù)中心的Manuel Ochoa博士說(shuō)。
      

      “既然生物學(xué)家已經(jīng)很熟悉酵母，那么我們更有可能了解是什么導(dǎo)致了有機(jī)物輻射的生物學(xué)效應(yīng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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