Nanodrahtsensor hat Potenzial für die Erforschung von Herzerkrankungen

Service Engineering

Erstmals haben Forscher mithilfe eines schwebenden Nanodrahts einen Sensor entwickelt, der gleichzeitig elektrische und mechanische biologische Reaktionen im Herzgewebe erfasst. Forscher der University of Massachusetts Amherst (UMass Amherst) haben diesen Fortschritt gemacht, von dem angenommen wird, dass er vielversprechend für Studien zu regenerativer Medizin, Arzneimitteltests und Herzerkrankungen ist. Der Erstautor der Veröffentlichung, PhD-Student Hongyan Gao, sagt, die Erfindung sei „ein neues Werkzeug für verbesserte Herzstudien, das das Potenzial für bahnbrechende Anwendungen in Experimenten zu Herzerkrankungen hat“. Die Zelle ist eine grundlegende Einheit biologischer Aktivität, und als solche sind ihr mechanisches und elektrisches Verhalten zwei entscheidende Merkmale, die den Zellzustand offenbaren und folglich für die Krankheitsdiagnose, Gewebereparatur und Gesundheitsüberwachung unerlässlich sind. Jun Yao, Leiter des Forschungsteams, hat erklärt: „Eine umfassende Bewertung des Zellstatus erfordert gleichzeitig Kenntnisse sowohl der mechanischen als auch der elektrischen Eigenschaften“. Typischerweise werden verschiedene Sensoren verwendet, um diese beiden Eigenschaften zu messen, und das Ausmaß, in dem der Betrieb der Zelle gestört wird, wächst mit der Anzahl der verwendeten Sensoren. Der Sensor besteht aus einem 3D-aufgehängten halbleitenden Silizium-Nanodraht. Der Nanodraht kann sich auf die Zellmembran aufsetzen, da er erheblich kleiner ist als eine einzelne Zelle, und zellulären Aktivitäten sehr genau „lauschen“. Laut UMass Amherst hat es auch bemerkenswerte Fähigkeiten, „gehörte“ biomechanische und bioelektrische Aktivität in elektrische Sensorsignale zur Erkennung umzuwandeln.

“Es wurde ein Sensor entwickelt, der elektrische und mechanische biologische Reaktionen im Herzgewebe erfasst.“
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