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        研究人員創(chuàng)建了基于酵母的可穿戴輻射傳感器
        
			
        
				2019-11-21 16:23:56
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        普渡大學(xué)研究人員開發(fā)的一種新型輻射傳感器是一種可穿戴的，一次性的，薄膜型設(shè)備，制造于紙質(zhì)基材上，其中酵母細胞(Saccharomyces cerevisiae)構(gòu)圖在兩個電極之間，并用作智能材料。該設(shè)備在《先進生物系統(tǒng)》雜志上進行了介紹，該設(shè)備在干燥時對輻射敏感，可以通過用水激活來讀取。
        

        研究人員創(chuàng)建了基于酵母的可穿戴輻射傳感器
        

        放射線工作者在獲取患者圖像(例如X射線)時，經(jīng)常會暴露于低劑量的輻射下。
        

        盡管防護裝備在很大程度上使工人處于安全的輻射暴露范圍內(nèi)，但仍不可避免地要吸收一點點。
        

        輻射劑量超過規(guī)定的指導(dǎo)標準可能會引發(fā)癌癥，白內(nèi)障，皮膚刺激或甲狀腺疾病等疾病。
        

        普渡大學(xué)教授Babak Ziaie表示：“目前，放射線工作者必須在其身體的各個部位戴上稱為劑量計的徽章，以監(jiān)測其輻射暴露。”
        

        “他們佩戴徽章一兩個月，然后將其發(fā)送給制造徽章的公司。但是，公司需要花費數(shù)周的時間才能讀取數(shù)據(jù)并將報告發(fā)送回醫(yī)院。我們的即時閱讀成本更低。”
        

        該團隊傳感器的成功在于酵母對輻射的快速且可測量的響應(yīng)：輻射劑量越高，死亡的酵母細胞百分比越高。
        

        弄濕徽章會激活仍然活著的細胞，以攝取葡萄糖并釋放二氧化碳，而發(fā)酵過程卻是釀造啤酒和使面包變面包的原因。
        

        當(dāng)二氧化碳在表面起泡時，也會形成離子。這些離子的濃度增加了酵母的電導(dǎo)率，可以通過將徽章掛在讀出系統(tǒng)上進行測量。
        

        普渡大學(xué)伯克納米技術(shù)中心的Rahim Rahimi博士說：“我們利用酵母電特性的變化來告訴我們它受到了多少輻射損害。”
        

        “隨著時間的推移，電導(dǎo)率的緩慢下降表明更多的損害。”
        

        讀數(shù)系統(tǒng)中的數(shù)字轉(zhuǎn)換為rads –像是美國職業(yè)安全與健康管理局這樣的實體所使用的單位，用于指定人體組織可以安全吸收的輻射量的限制。
        

        例如，在三個月的時間內(nèi)，整個皮膚的暴露時間不應(yīng)超過7.5 rad。
        

        研究人員可以在酵母徽章中檢測到低至1毫拉的輻射劑量，這與目前的商業(yè)徽章相當(dāng)。
        

        酵母在遺傳上也與人體組織相似。因此，徽章上的數(shù)據(jù)可以為將來的工作提供信息，說明輻射損傷如何對人類DNA和蛋白質(zhì)產(chǎn)生作用。
        

        “對于酵母來說，輻射似乎主要影響膜和線粒體的細胞壁，” 同樣來自普渡大學(xué)伯克納米技術(shù)中心的Manuel Ochoa博士說。
        

        “既然生物學(xué)家已經(jīng)很熟悉酵母，那么我們更有可能了解是什么導(dǎo)致了有機物輻射的生物學(xué)效應(yīng)。”
        
			

			
          
        
			
        
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