Dengan 100 Atom, Medan Listrik Dapat Dimanipulasi

by -44 views

Jamaninfo, California: Biolistrik, arus yang mengalir di antara sel-sel kita, sangat penting bagi kemampuan kita untuk berpikir, berbicara, dan berjalan.

Selain itu, ada semakin banyak bukti bahwa merekam dan mengubah medan bioelektrik sel dan jaringan memainkan peran penting dalam penyembuhan luka dan bahkan berpotensi melawan penyakit seperti kanker dan penyakit jantung.

Dan para peneliti di USC Viterbi School of Engineering menciptakan perangkat molekuler yang dapat melakukan keduanya: merekam dan memanipulasi medan bioelektrik di sekitarnya.

Perangkat berbentuk segitiga terbuat dari dua molekul kecil yang terhubung — jauh lebih kecil dari virus dan mirip dengan diameter untai DNA, seperti dikutip dari University of Southern California (USC), Kamis (13/1/2022).

Ini adalah bahan yang sama sekali baru untuk “membaca dan menulis” medan listrik tanpa merusak sel dan jaringan di sekitarnya. Masing-masing dari dua molekul, dihubungkan oleh rantai pendek atom karbon, memiliki fungsi tersendiri: satu molekul bertindak sebagai “sensor” atau detektor yang mengukur medan listrik lokal ketika dipicu oleh lampu merah; molekul kedua, “pengubah,” menghasilkan elektron tambahan ketika terkena cahaya biru. Secara khusus, setiap fungsi dikontrol secara independen oleh panjang gelombang cahaya yang berbeda.

Meskipun tidak dimaksudkan untuk digunakan pada manusia, perangkat organik ini sebagiannya akan digunakan di dalam dan di luar membran sel untuk percobaan in vitro.

Karena molekul pelapor dapat dimasukkan ke dalam jaringan, ia memiliki kemungkinan untuk mengukur medan listrik secara non-invasif, memberikan pencitraan jaringan saraf ultra-cepat, 3-D, resolusi tinggi. Ini dapat memainkan peran penting bagi peneliti lain yang menguji efek obat baru, atau perubahan kondisi seperti tekanan dan oksigen. Tidak seperti banyak alat sebelumnya, alat ini akan melakukannya tanpa merusak sel atau jaringan sehat atau memerlukan manipulasi genetik dari sistem.

“Agen pencitraan multi-fungsi ini sudah kompatibel dengan mikroskop yang ada,” kata Armani, Ketua Ray Irani di Teknik Kimia dan Ilmu Material, “sehingga akan memungkinkan berbagai peneliti — dari biologi hingga ilmu saraf hingga fisiologi — untuk mengajukan jenis pertanyaan baru tentang sistem biologis dan tanggapan mereka terhadap rangsangan yang berbeda: obat-obatan dan faktor lingkungan. Era baru tidak terbatas.”

“Jika Anda memiliki jaringan nirkabel di rumah Anda, apa yang terjadi jika salah satu node tersebut menjadi tidak stabil?” kata Armani. “Bagaimana hal itu memengaruhi semua simpul lain di rumah Anda? Apakah masih berfungsi? Setelah kita memahami sistem biologis seperti tubuh manusia, kita dapat memprediksi responsnya dengan lebih baik — atau mengubah responsnya, seperti membuat obat yang lebih baik untuk mencegah hal yang tidak diinginkan. perilaku.”

“Kuncinya,” kata Kapadia, Ketua Karir Awal Colleen dan Roberto Padovani di Teknik Elektro dan Komputer, “adalah kita dapat menggunakan ini untuk menginterogasi sekaligus memanipulasi. Dan kita dapat melakukan keduanya dengan resolusi yang sangat tinggi — baik secara spasial maupun temporal.”

Kunci perangkat organik baru adalah kemampuan untuk menghilangkan “crosstalk.” Bagaimana caranya agar dua molekul yang sangat berbeda ini bergabung bersama dan tidak saling mengganggu seperti dua sinyal radio yang diacak? Pada awalnya, catat Armani, “tidak sepenuhnya jelas bahwa itu akan menjadi mungkin.” Solusinya? Pisahkan keduanya dengan rantai alkil yang panjang, yang tidak memengaruhi kemampuan fotofisika masing-masing.

Sumber : rri.co.idBerita Selengkapnya…

No More Posts Available.

No more pages to load.