Wearable 'microbrewery' menghemat tubuh manusia dari kerusakan radiasi

Kickstarter Crap - Coolest - $180 Cooler (Juni 2019).

Anonim

Dengan cara yang sama bahwa ragi menghasilkan bir dan roti dapat membantu pekerja laboratorium rumah sakit lebih baik melacak paparan radiasi harian mereka, memungkinkan penilaian lebih cepat kerusakan jaringan yang dapat menyebabkan kanker.

Namun, bukannya membangun gudang atau oven portabel, para peneliti Purdue University telah membuat ragi "microbreweries" dalam lencana sekali pakai yang terbuat dari kertas freezer, aluminium, dan tape. Cukup menambahkan setetes air mengaktifkan ragi untuk menunjukkan paparan radiasi yang dibaca oleh perangkat elektronik.

Pada tingkat komersial, perangkat pembacaan bisa suatu hari menjadi tablet atau telepon. Lencana itu juga dapat diadaptasi di masa depan untuk pekerja pembangkit listrik tenaga nuklir dan korban bencana nuklir.

"Anda akan menggunakan lencana ketika Anda berada di lab dan mendaur ulangnya setelah Anda memeriksa eksposur Anda dengan memasukkannya ke perangkat, " kata Manuel Ochoa, peneliti pasca doktoral di Sekolah Teknik Listrik dan Komputer Purdue.

Pekerja radiologi secara teratur terkena radiasi dosis rendah ketika mereka mendapatkan citra pasien, seperti sinar-X. Sementara alat pelindung sebagian besar menjaga pekerja dalam kisaran paparan radiasi yang aman, menyerap sedikit masih tidak bisa dihindari.

Radiasi dosis merayap di atas pedoman yang diatur menimbulkan risiko untuk mengembangkan kondisi seperti kanker, katarak, iritasi kulit atau penyakit tiroid.

"Saat ini, pekerja radiologi diminta untuk memakai lencana, yang disebut dosimeter, di berbagai bagian tubuh mereka untuk memantau paparan radiasi mereka, " kata Babak Ziaie, profesor Purdue teknik elektro dan komputer. "Mereka mengenakan lencana selama satu atau dua bulan, dan kemudian mereka mengirimnya ke perusahaan yang membuat mereka. Tapi butuh beberapa minggu bagi perusahaan untuk membaca data dan mengirim laporan kembali ke rumah sakit. Kami memberikan pembacaan seketika pada banyak biaya rendah."

Keberhasilan lencana terletak pada respon cepat dan terukur ragi terhadap radiasi: Semakin tinggi dosis radiasi, semakin tinggi persentase sel ragi yang mati. Membasahi lencana mengaktifkan sel-sel yang masih hidup untuk makan glukosa dan melepaskan karbon dioksida — proses fermentasi yang sama yang bertanggung jawab untuk menyeduh bir dan membuat roti naik.

Ketika gelembung karbon dioksida di permukaan, ion juga terbentuk. Konsentrasi ion-ion ini meningkatkan konduktivitas listrik ragi, yang dapat diukur dengan mengaitkan lencana ke sistem pembacaan.

"Kami menggunakan perubahan dalam sifat listrik ragi untuk memberi tahu kami berapa banyak kerusakan radiasi yang terjadi. Penurunan yang lambat dalam konduktivitas listrik dari waktu ke waktu menunjukkan lebih banyak kerusakan, " kata Rahim Rahimi, peneliti pascadoktoral Purdue di bidang teknik listrik dan komputer.

Angka-angka dari sistem pembacaan diterjemahkan ke rad - unit yang digunakan oleh entitas seperti Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja untuk menentukan batas pada berapa banyak radiasi yang dapat diserap jaringan manusia dengan aman. Kulit dari seluruh tubuh, misalnya, tidak boleh terkena lebih dari 7, 5 rad selama periode tiga bulan.

Para peneliti bisa mendeteksi dosis radiasi sesedikit 1 millirad dalam ragi lencana, yang sebanding dengan lencana komersial saat ini.

Ragi juga dikenal secara genetis mirip dengan jaringan manusia. Data dari lencana dapat, oleh karena itu, menginformasikan pekerjaan masa depan tentang bagaimana kerusakan radiasi terjadi pada DNA manusia dan protein.

"Untuk ragi, tampaknya radiasi terutama mempengaruhi dinding sel dari membran dan mitokondria, " kata Ochoa. "Karena ahli biologi sudah akrab dengan ragi, maka kita lebih mungkin untuk memahami apa yang menyebabkan efek biologis dari radiasi dalam bahan organik."

menu
menu