ارتباط مخابراتی بین نانوزیست‌حسگر‌ها در خون انجام شد

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، برخی دستگاه‌های محاسبات زیستی می‌توانند اطلاعات مهمی را از بدن انسان جمع کنند، چنین ادواتی در حال تغییر دنیای پزشکی هستند. با این حال، شبکه‌سازی میان آن‌ها به منظور برقراری ارتباط، چالش بزرگی است. 

ابتدا اینترنت اشیاء (IoT) وجود داشت و در حال حاضر رابط‌هایی در حال ظهور هستند که می‌توانند بین کامپیوتر و بخش زیستی ارتباط ایجاد کنند. اینترنت اشیاء نانوبیو (IoBNT) می‌تواند انقلابی در پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی ایجاد نماید.

IoBNT به حسگر‌های زیستی گفته می‌شود که داده‌ها را جمع‌آوری و پردازش می‌کنند، به آزمایشگاه‌های روی تراشه در مقیاس نانو که آزمایش‌های پزشکی را در بدن انجام می‌دهند، استفاده از باکتری‌ها برای طراحی نانو‌ماشین‌های بیولوژیکی که می‌توانند پاتوژن‌ها را تشخیص دهند و نانوربات‌هایی که از طریق جریان خون شنا کرده و برای رهایش هدفمند دارو طراحی شدند، همگی از مصادیق اینترنت اشیاء نانوبیو هستند.

هایتام الحسانیه، از محققان این طرح می‌گوید: «به‌طور کلی، این یک زمینه تحقیقاتی بسیار هیجان‌انگیز است. با پیشرفت در مهندسی زیست شناسی، زیست‌شناسی مصنوعی و فناوری نانو، ایده این است که نانوزیست‌حسگر‌ها در پزشکی متحول شوند، زیرا می‌توانند به مکان‌هایی برسند و کار‌هایی را انجام دهند که دستگاه‌های فعلی یا ایمپلنت‌های بزرگتر قادر به انجام آن نیستند.

روش‌های سنتی، مانند رادیو‌های بی‌سیم، برای ایمپلنت‌های بزرگی مانند ضربان‌ساز‌ها به خوبی کار می‌کنند، اما نمی‌توانند وارد مقیاس میکرو و نانو شوند. همچنین سیگنال‌های بی‌سیم از طریق مایعات بدن قادر به حرکت نیستند.

آنچه که ارتباطات زیست مولکولی نامیده می‌شود، با الهام از خود بدن طراحی شده است. در این فناوری از امواج الکترومغناطیسی استفاده نمی‌شود بلکه مولکول‌های بیولوژیکی هم به‌عنوان حامل و هم به‌عنوان اطلاعات، از مکانیسم‌های ارتباطی موجود در زیست‌شناسی تقلید می‌کند. در ساده‌ترین شکل آن، بیت‌های “۱” و “۰” را با آزاد کردن یا عدم انتشار ذرات مولکولی در جریان خون رمزگذاری می‌کند.

ارتباطات زیست مولکولی به‌عنوان مناسب‌ترین الگوی برای شبکه‌سازی نانوایمپلنت‌ها ظاهر شده است. این یک ایده باورنکردنی است که می‌توانیم با رمزگذاری آن در مولکول‌هایی که از طریق جریان خون حرکت می‌کنند، داده‌ها را ارسال کنیم و می‌توانیم با آن‌ها ارتباط برقرار کنیم و این ترکیبات را راهنمایی کنیم که کجا بروند.

آن‌ها برای این طرح توافقنامه MoMA (Molecular Multiple Access) را ارائه کرده و آن را با موفقیت مورد آزمایش نیز قرار دادند.