Khoa học - Công nghệ

MIT phát triển "vi khuẩn trên chip" có khả năng phát hiện chảy máu dạ dày

Thứ hai, 28/05/2018 | 01:47

Các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một loại cảm biến có thể tiêu hoá, được cấu tạo từ vi khuẩn đã được thay đổi gene.

Vi khuẩn này được thiết kế để chuẩn đoán chảy máu dạ dày hoặc các vấn đề đường tiêu hoá. "Vi khuẩn trên chip"này kết hợp một cảm biến được tạo thành từ các tế bào sống với các linh kiện điện tử tiêu thụ điện năng cực thấp.

Theo SlashGear, các linh kiện điện tử có thể biến phản ứng của vi khuẩn thành tín hiệu không dây có thể đọc được bằng smartphone. Cảm biến này được thiết kế để phản hồi một thành phần của máu gọi là "heme", và người ta đã chứng minh được rằng cảm biến này hoạt động trên loài heo. Các cảm biến còn được thiết kế để phát hiện một phân tử vốn là dấu hiệu của chứng viêm.

MIT phát triển "vi khuẩn trên chip" có khả năng phát hiện chảy máu dạ dày
Cảm biến này được thiết kế để phản hồi một thành phần của máu gọi là "heme".

Trong thập kỷ trước, các nhà sinh vật học tổng hợp đã có tiến được những bước dài trong việc biến đổi vi khuẩn để chúng có khả năng phản hồi với những kích thích như ô nhiễm môi trường hay bệnh tật. Vi khuẩn có thể tạo ra các dấu hiệu như phát sáng khi một mục tiêu kích thích được phát hiện. Thông thường, người ta sẽ cần các dụng cụ phòng thí nghiệm đặc biệt để đo phản ứng này. Nhóm MIT đã phát triển được một con chip có thể biến phản ứng vi khuẩn thành tín hiệu không dây.

Cách sử dụng khá đơn giản: chỉ cần đặt các tế bào vi khuẩn vào trong một thiết bị lưu trữ chúng, sau đó nuốt thiết bị này vào bụng để nó đi qua dạ dày và hệ tiêu hoá. Trong các bài test, các nhà khoa học đã tập trung vào tìm các vết chảy máu trong đường tiêu hoá. Một chủng probiotic E.Coli đã được chỉnh sửa để phát sáng khi nó gặp "heme".

Nhóm MIT đã phát triển được một con chip có thể biến phản ứng vi khuẩn thành tín hiệu không dây.

Vi khuẩn được đặt vào 4 lỗ tròn trên cảm biến và phủ lại bằng một màng bán thấm cho phép các phân tử nhỏ từ môi trường khuếch tán qua. Dưới mỗi lỗ tròn là một bán dẫn quang điện có thể đo lượng ánh sáng do vi khuẩn tạo ra và gửi chúng đến smartphone hay máy tính gần đó thông qua kết nối không dây. Cảm biến hình trụ này có chiều dài khoảng 3,8cm và cần một nguồn điện 13 microwatts. Nguồn điện này được cấp bởi một viên pin 2.7V có thời lượng hoạt động lên đến 1 tháng rưỡi.