Sanjukta Mondal tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriYeni simsiz, batareyasız, implantasiya edilə bilən biosensor hədəf molekulları aşkar etmək üçün genetik olaraq hazırlanmış E. coli-dən istifadə edir. Kredit: İmplant antennasının təsviri BioRender.com saytında yaradılmışdır. Bilir, A. (2025) BioRender.com/rnfd7kj.

Türkiyədən olan elm adamları , xarici batareyalara ehtiyac olmadan təkbaşına, simsiz olaraq işləyən orqanizmdə molekulyar səviyyədə monitorinq üçün genetik olaraq hazırlanmış E. coli-dən istifadə edərək yeni nəsil implantasiya edilə bilən biosensor dizayn ediblər.

Texnoloji yeniliklər təkcə xəstəxanalarımızda və evlərimizdə deyil, həm də öz bədənimizi necə izlədiyimizdə təbabəti yenidən formalaşdırır. Qlobal əhali yaşlandıqca, orqanizmdə və daxilində bioloji siqnalları aşkarlaya bilən qabaqcıl səhiyyə cihazlarına tələbat artır.

Nature Communications -da nəşr olunan bir araşdırmada tədqiqatçılar, mühəndis bakteriya hüceyrələrinin hüceyrə fəaliyyətini ölçülə bilən elektromaqnit siqnalına çevirən implantasiya edilə bilən sensorlar təqdim etdilər.

Onlar dəyişdirilmiş bakteriyaları hədəf molekulu aşkar etdikdə xüsusi zülallar istehsal etmək üçün proqramlaşdırdılar . Bu zülallar ətrafdakı elektrokimyəvi sistemdə elektron ötürmə sürətini artıraraq maqnezium folqadan hazırlanmış antenanın idarə olunan deqradasiyasına səbəb oldu.

Maqnezium antenası aşındıqca, onun forması və ölçüsü zamanla dəyişdi və rezonans tezliyinə birbaşa təsir etdi. Xarici qəbuledici bu tezlik sürüşmələrini izlədi və onları aşkar edilə bilən elektromaqnit siqnalına çevirdi.

Hüceyrə enerjisi ilə işləyir

Ticarətdə mövcud olan implantasiya edilə bilən cihazlar həyati əlamətlərin monitorinqindən və xəstəliklərin diaqnozundan tutmuş, bədənə daxil olaraq xəstəliklərin müalicəsinə qədər geniş funksiyaları dəstəkləyir. Bu sistemlərin hələ də çatışmayan bir cəhəti var: xüsusi molekulları izləmək və ya aşkar etmək.

Bir sual yarana bilər ki, qlükoza monitoru qlükoza molekullarını aşkar etmirmi? Həqiqətən yox. Əksər qlükoza monitorları qlükoza molekullarını birbaşa aşkar etməkdənsə, toxumalardakı elektrik dəyişikliklərini ölçür. Bədəndəki xüsusi molekulları izləmək qabiliyyəti erkən mərhələdə, real vaxt diaqnostikası üçün xəstəliklə əlaqəli biomarkerlərin aşkarlanmasını xeyli artıra bilər.Zamanla kalibrlənmiş ∣S21∣ dəyərləri və implant antenası dizayn edilmiş E. coli BL21 CcmA–H (yuxarı) və qeyri-mühəndis E. coli BL21 (aşağı) məruz qaldıqda ilkin və deqradasiyadan sonrakı təsvirlər. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-65416-5

Canlı hüceyrələr qarşılaşdıqları demək olar ki, hər hansı molekulu hiss etmək üçün mükəmməl sistemlərə malikdirlər. Sintetik biologiya alətlərindən istifadə edərək, bu işdə tədqiqatçılar bakteriyaları xüsusi molekulyar siqnalların fərdi detektorları kimi işləmək üçün genetik manipulyasiya etməklə bu qabiliyyətdən istifadə etməyi seçdilər.

Tədqiqatçılar E. coli-ni sitoxrom c yetişmə (Ccm) zülallarını ifadə etmək üçün yenidən proqramlaşdırdılar və bakteriyalar müəyyən bir hədəf molekulu aşkar etdikdə işə düşən sintetik genetik dövrə yaratdılar.

Aktivləşdirildikdən sonra bu dövrə elektron axını artırdı və bakteriyalara biouyğun olan və zamanla bədəndə həll oluna bilən maqneziumdan hazırlanmış metal antenanın səthi ilə qarşılıqlı əlaqə yaratmağa imkan verdi.

Bakteriyaların fəaliyyəti zamanla antenanı pisləşdirdiyindən, fiziki xassələrindəki dəyişikliklər onun müxtəlif tezliklərdə titrəməsinə səbəb oldu. Bədənə taxılan xarici oxucu bu dəyişiklikləri simsiz olaraq aşkar edərək implantın fəaliyyətini kənardan izləməyə imkan verdi.

Komanda həmçinin, faktiki insan toxumasının elektrik xüsusiyyətlərini təkrarlayan əzələləri təqlid edən fantom toxumasında 25 mm dərinlikdə molekulyar səviyyəli sensasiya nümayiş etdirib.

Bu yanaşmanın müxtəlif biomühəndisləşdirilmiş hüceyrə növlərinə və molekulyar hədəflərə genişləndirilməsi, təkrar biopsiya və ya invaziv nümunə götürmə ehtiyacını aradan qaldıraraq, real vaxtda xəstəliyin gedişatını necə izlədiyimizdə inqilab edə bilər.

Müəllifimiz Sanjukta Mondal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Ahmet Bilir və digərləri, Genetik olaraq yaradılmış bakteriyalar vasitəsilə simsiz bədəndə sensor, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65416-5

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

© 2025 Science X Network