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      可穿戴式微型釀酒廠可以拯救人體免受輻射傷害
      
			
      
				2019-04-01 14:44:07
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      酵母產(chǎn)生啤酒和面包的方式可以幫助醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室工作人員更好地跟蹤他們的日常輻射照射，從而更快地評(píng)估可能導(dǎo)致癌癥的組織損傷。
      

      可穿戴式微型釀酒廠可以拯救人體免受輻射傷害
      

      但普渡大學(xué)的研究人員并沒(méi)有建造便攜式酒窖或烤箱，而是在由冷凍紙，鋁和膠帶制成的一次性徽章中設(shè)計(jì)酵母“微釀酒廠”。簡(jiǎn)單地添加一滴水激活酵母以顯示電子設(shè)備讀取的輻射暴露。
      

      在商業(yè)層面上，讀出設(shè)備有一天可能是平板電腦或手機(jī)。該徽章還可以在未來(lái)適應(yīng)核電廠工人和核災(zāi)害的受害者。
      

      普渡大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的博士后研究員Manuel Ochoa說(shuō)：“當(dāng)你在實(shí)驗(yàn)室里時(shí)，你會(huì)使用徽章，并在通過(guò)將其插入設(shè)備檢查曝光后再回收它。”
      

      放射工作人員在獲得患者圖像(例如X射線(xiàn))時(shí)經(jīng)常暴露于低劑量的輻射。雖然保護(hù)裝置在很大程度上使工人處于安全的輻射照射范圍內(nèi)，但吸收一點(diǎn)點(diǎn)仍然是不可避免的。
      

      輻射劑量超過(guò)規(guī)定的指導(dǎo)方針會(huì)對(duì)癌癥，白內(nèi)障，皮膚刺激或甲狀腺疾病等疾病的發(fā)展構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。
      

      普渡大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程教授巴巴克齊亞說(shuō)：“目前，放射工作人員必須在身體的各個(gè)部位佩戴稱(chēng)為劑量計(jì)的徽章，以監(jiān)測(cè)他們的輻射照射。”“他們戴著徽章一兩個(gè)月，然后他們把它們送到制造它們的公司。但是公司需要幾周的時(shí)間才能讀取數(shù)據(jù)并將報(bào)告發(fā)回醫(yī)院。我們的報(bào)告很快更低的花費(fèi)。”
      

      徽章的成功在于酵母對(duì)輻射的快速和可測(cè)量的響應(yīng)：輻射劑量越高，死亡的酵母細(xì)胞的百分比越高。潤(rùn)濕徽章會(huì)激活仍然活著的細(xì)胞，以便攝取葡萄糖并釋放二氧化碳 - 同樣的發(fā)酵過(guò)程負(fù)責(zé)釀造啤酒和制作面包。
      

      當(dāng)二氧化碳在表面起泡時(shí)，離子也會(huì)形成。這些離子的濃度增加了酵母的電導(dǎo)率，這可以通過(guò)將徽章連接到讀出系統(tǒng)來(lái)測(cè)量。
      

      “我們利用酵母電性質(zhì)的變化來(lái)告訴我們它所引起的輻射損傷程度。隨著時(shí)間的推移電導(dǎo)率的緩慢下降表明損害更大，”Purdue電氣和計(jì)算機(jī)工程博士后研究員Rahim Rahimi說(shuō)。
      

      來(lái)自讀出系統(tǒng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換為rads-職業(yè)安全和健康管理局等實(shí)體使用的單位，用于指定人體組織可以安全吸收多少輻射的限制。例如，整個(gè)身體的皮膚在三個(gè)月內(nèi)不應(yīng)暴露于超過(guò)7.5弧度。
      

      研究人員可以檢測(cè)到酵母徽章中的輻射劑量低至1毫拉德，這與目前的商業(yè)徽章相當(dāng)。
      

      已知酵母在遺傳上與人體組織相似。因此，來(lái)自徽章的數(shù)據(jù)可以為將來(lái)關(guān)于輻射損害如何發(fā)生在人類(lèi)DNA和蛋白質(zhì)上的工作提供信息。
      

      “對(duì)于酵母來(lái)說(shuō)，輻射似乎主要影響細(xì)胞膜和線(xiàn)粒體的細(xì)胞壁，”奧喬亞說(shuō)。“既然生物學(xué)家已經(jīng)熟悉酵母，那么我們就更有可能了解是什么導(dǎo)致了有機(jī)物質(zhì)中輻射的生物效應(yīng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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