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Ein Tropfen Blut reicht zur Diagnose

29.06.2013

Wissenschaftler des New Jersey Institute of Technology entwickeln einen Geräteprototyp, der einem Arzt helfen wird, eine Krankheit oder einen Virus anhand eines einzigen Tropfens einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Blut, zu erkennen. Das auf Kohlenstoffnanoröhren basierende Gerät eignet sich zur nicht-invasiven Schnellerkennung von Krankheiten: Es genügt, einen Tropfen Flüssigkeit auf die aktiven Bereiche des Geräts zu geben, um die elektrischen Eigenschaften von Zellen zu messen und eine Diagnose zu stellen. Die Einzigartigkeit dieser Methode liegt gerade darin, dass Informationen über die elektrischen Eigenschaften von Zellen für die Diagnostik genutzt werden.

Die Wissenschaftler des New Jersey Institute of Technology bewerteten drei verschiedene Zelltypen und verwendeten drei verschiedene elektrische Sonden. Es stellte sich heraus, dass sich alle Zellen in ihren elektrischen Eigenschaften unterscheiden. Bisher gibt es nur wenige Informationen, um die genauen Indikatoren der elektrischen Ladung von Zellen definitiv zu bestimmen, aber Wissenschaftler wissen bereits mit Sicherheit, dass sich die Verteilung elektrischer Ladungen in einer gesunden Zelle zu ändern beginnt, wenn die Zelle beschädigt wird.

Die ursprünglich vom Militär initiierte Entwicklung zur Suche nach Anzeichen von Biowaffen kann künftig zum Nachweis von Viren, Bakterien und sogar Krebs eingesetzt werden. Darüber hinaus wird das Kohlenstoff-Nanoröhren-Gerät dabei helfen, die Gesundheit gewöhnlicher Zellen wie Neuronen im Gehirn zu beurteilen.

Um die Fähigkeit des Geräts zum Nachweis von Zellen zu demonstrieren, führten die Forscher Experimente an embryonalen Nierenzellen, Mäuseneuronen und Hefezellen durch. Die Messungen wurden mit und ohne Zellen, mit und ohne Nanoröhren durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass Nanoröhren für eine erfolgreiche Zelldetektion unerlässlich sind.

Kohlenstoffnanoröhren sind leistungsstarke, elektrisch leitfähige Strukturen mit einem Durchmesser von 1 Nanometer – ein Milliardstel Meter oder etwa zehn Wasserstoffatome in einer Reihe. Der Durchbruch für Forscher am New Jersey Institute of Technology besteht darin, dass sie eine kontrollierte Methode entwickelt haben, um eine dieser submikroskopischen, kristallinen elektrischen Verbindungen fest an einer bestimmten Stelle auf einem Substrat zu befestigen. Die neue Methode demonstrierte auch die Fähigkeit, gleichzeitig eine Anordnung von Millionen von Nanoröhren zu binden und mehrere Vorrichtungen gleichzeitig effizient herzustellen.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

An den Augen erkennt man den Schüler 11.11.2003

Seit dem XNUMX. September hat eine Schule in Sunderland (England) ein System zur Identifizierung von Schülern anhand ihrer Augen installiert, genauer gesagt anhand des Musters von Blutgefäßen auf der Netzhaut, das für jede Person so einzigartig ist wie Fingerabdrücke.

Das System, das 60 £ kostet, soll den Service in der Schulcafeteria und Bibliothek beschleunigen und verbessern. Schulkinder zahlen am Anfang der Woche für das tägliche Frühstück, und das Geld wird vom Automaten angenommen.

Jeden Tag schaut ein Student, der in den Speisesaal kommt, aus 15 Zentimetern Entfernung in das Okular eines speziellen Netzhautscanners - und die Kosten für das von ihm eingenommene Geschirr werden von seinem persönlichen Konto abgebucht. Außerdem können spezielle Ernährungsbedürfnisse des Kindes in Bezug auf Allergien, andere Krankheiten oder die religiösen Praktiken der Familie in den Computer eingegeben werden. Wenn ein Student ein Gericht zu sich nimmt, das ihm nicht erlaubt ist, warnt das System dies in der Mensa.

Durchsatz - bis zu 12 Personen pro Minute, was fünfmal schneller ist als der herkömmliche Service durch die Kasse. Das neue System hat auch einen moralischen Aspekt. Schulkinder aus armen Familien erhalten kostenloses Frühstück und sind oft deswegen verlegen. Und bei einer solchen bargeldlosen Zahlung sehen die Mitpraktizierenden nicht, wer zahlt und wer nicht.

In der Bibliothek zeigt ein Blick durch das Scannerloch sofort das Studentenformular mit einer Liste der ausgeliehenen Bücher, Zeitschriften und CDs auf dem Computerbildschirm, so dass auch hier der Service beschleunigt wird.

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