Лягушачьи яйца, как химический детектор

Исследователи из Токийского университета с целью снабжения роботов будущих поколений чувством обоняния использовали нечто, применение чего в области робототехники до этого казалось крайне маловероятным. В качестве химических датчиков ученые использовали яйца африканской когтистой лягушки, Xenopus laevis. Введя в эти яйца ДНК некоторых видов насекомых, известных своей чувствительностью к некоторым газам и феромонам в воздухе, ученые получили своеобразный нос для роботов, который может обнаружить молекулы посторонних веществ, притом в очень малых концентрациях, приблизительно несколько миллиардных долей процента.

Каждое такое яйцо-датчик было расположено между двумя электродами, составив, таким образом, единый электрический датчик. Ток, проходящий через этот датчик, меняется при попадании молекулы постороннего вещества на поверхность яйца. И, хотя величина изменения тока через один такой датчик весьма мала, то, соединив последовательно группу таких датчиков, удалось получить сильный и четкий сигнал, обработать который не составляло труда.

Обычно наличие посторонних веществ определяю с помощью кварцевых резонаторных датчиков. Молекулы вещества, попадая на пластину кварцевого резонатора, меняют его массу и вызывают изменение частоты генерируемых колебаний. Этот метод достаточно чувствителен, но он обладает одним существенным недостатком, с его помощью практически невозможно отличить друг от друга разные вещества, молекулы которых имею приблизительно одну массу. Датчик с генетически модифицированными лягушачьими яйцами обладая более высокой чувствительностью, чем кварцевые датчик, позволяет так же с высокой вероятностью идентифицировать молекулы вещества, находящегося в воздухе.

Для демонстрации работоспособности этой технологии ученые Токийского университета снабдили новыми датчиками роботизированную голову манекена, которая была запрограммирована совершать определенные движения при обнаружении различных химических примесей, газов и феромонов. Проведенные показательные выступления этого робота полностью подтвердили заявления создателей технологии.

Вероятно, если ученым удастся решить проблему долговечности таких сверхчувствительных биологических датчиков, то они найдут широкое применение в ряде технологий, от детекторов взрывчатых веществ и до области медицинских и биологических исследований.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *