Programmeertaal ontwikkeld om DNA te synthetiseren

Chemische computer

Kunstenaarsimpressie van de gedachte chemische computer (foto: universiteit van Washington)

Het moet mogelijk zijn net zoals bij computers, een programmeertaal/computer te ontwikkelen waarmee stukken DNA zijn te maken die een bepaalde chemische ’taak’ uitvoeren. Op de keper beschouwd is scheikunde eigenlijk ook een vorm van programmeren: Als stof A in contact wordt gebracht met stof B onder die en die omstandigheden, dan ontstaan stoffen C en D. Zoiets. Met DNA is het allemaal wat ingewikkelder. Daarmee zou je een heel ‘netwerk’ aan chemische reacties kunnen sturen. Onderzoekers van de universiteit van Washington hebben een ‘programmeertaal’ ontwikkeld, die dienstig zou zijn voor het stroomlijnen van een hele serie chemische reacties. Lees verder

Een kunstbeen sturen met je gedachten

Een Amerikaanse man heeft een kunstbeen aangemeten gekregen dat hij met zijn gedachten kan sturen. Dat is mogelijk door de zenuwen in de beenstomp zijn verbonden met het sturingscircuit van de prothese. De man schakelt nu eenvoudig over van wandelen naar een trap beklimmen en hij schijnt met dat been zelfs een balletje te kunnen trappen.

Lees verder

‘Slimme’ tand helpt je bij je dieet (bijvoorbeeld)

Het eerste prototype van de 'slimme' tand met de microkabeltjes voor de externe comunicatie. Alles moet tegenwoordig ‘slim’ of ‘intelligent’ zijn, van wc-pot tot huisdeur (over de telefoon hebben we het al niet eens meer). Aan die jacht op ‘slimme’ dingen schijnen geen grenzen te zitten. Nu weer een ‘slimme’ tand. Heel slim of bijdehand is de tand natuurlijk niet. Hij (?) kan wat meer dan een gewone tand van glazuur en cement. Een groep Taiwanese onderzoekers heeft een (kunst)tand ontwikkeld voorzien van versnellingsmeter en een zendsysteem, waarmee is vast te stellen wat de gebitsbezitter doet: drinken, roken, eten, kauwgum kauwen, hoesten enzovoort. De tand zou de activiteit met een zekerheid van 93,8% kunnen detecteren. Hij is uitgeprobeerd bij acht vrijwilligers.
Hij kan meer, veel meer (in potentie, tenminste). De voeltand zou, bijvoorbeeld, ook kunnen meten of de eigenaar suiker gegeten heeft of dat hij zijn tanden wel goed poetst. Leuke informatie voor zijn tandarts. Er is van alles denkbaar. Met behulp van een micro-microfoon zou kunnen worden gemeten welk voedsel de eigenaar eet en met behulp van een micro-camera of simpele fotosensor welke kleur dat heeft. De ‘slimme’ tand kan (dus) ook gebruikt kunnen worden voor diëtistische doeleinden. En de gegevens kunnen dan direct naar de diëtiste worden doorgegeven via een slimtel. Zo handig.
In de proef geschiedde het verzenden van de meetgegevens nog via microkabeltjes, maar in het definitieve ontwerp zou dat via de draadloze Bluetooth-techniek moeten gebeuren. Wie wil er nou zo’n bijdehante tand (tante had ik bijna gezegd)? Geen idee. Ik in ieder geval niet.

Bron: Futura-Sciences

Glycanen (suikers) verraden ziekte

GycaansensorVeranderingen in de samenstelling van een glycaan, gebonden aan een eiwit (lichtgrijs) en drie verschillende lectines (kleur; lectines zijn eiwitten die glycanen kunnen ‘herkennen’.

Glycanen zijn suikers die je als de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem zou kunnen beschouwen. Ze spelen een rol in het op gang brengen van de ’trein’ van het afweersysteem als er indringers zijn gesignaleerd. Het meten van glycanen zou een adekwate methode zijn om ziektes vroegtijdig op het spoor te komen. Het probleem daarbij was de ingewikkeldheid van dit type suikers. De Slowaakse onderzoeker Ján Tkáč heeft samen met zijn medewerkers een biochipsensor ontwikkeld, waarmee, met behulp van binding aan lectines (een bepaald soort eiwitten), de veranderingen in de glycosylering (het binden aan eiwitten of andere organische moleculen) kan worden gedetecteerd, waardoor zo een ziekte bijtijds op het spoor kan worden gekomen. Op deze manier zouden, bijvoorbeeld, kankercellen kunnen worden opgespoord. De gevoeligheid van deze sensor zou een miljoen tot een miljard maal hoger zijn dan die van fluorescentiebiochips, stelt Tkáč.
De chips zijn zo klein dat ze ook in het lichaam toegepast kunnen worden. Op die manier zouden ook indringers kunnen worden getraceerd, die er veel ‘werk’ van maken zich af te schermen van het afweersysteem zoals sommige kankercellen of HIV. Binnen het onderzoeksproject, ELENA gedoopt, zou de glycaanmeter ook betrouwbaarder (moeten) zijn. Analysemethodes waarbij met ‘markeringen’ zoals fluorescentie wordt gewerkt om interacties te kunnen constateren zouden invloed op het meetresultaat kunnen hebben. “Wij meten een elektrische weerstand en hebben geen markeerders nodig. Zo kunnen we de reacties op een natuurlijker wijze meten, dichter bij de bron, waardoor de meting sneller, gevoeliger en betrouwbaarder kan zijn”, zegt de onderzoeker.

Bron: Alpha Galileo

Gif detecteren met je slimtel

Toxische stoffen meten met je iPodMet een optisch voorzetstuk van € 150 kun je je slimtel (vulgus smartphone) ombouwen tot een spectrometer van € 40 000, waarmee je een breed scala aan stoffen kunt detecteren en meten in welke hoeveelheid die stoffen aanwezig zijn. Die simpele spectrometer is ontwikkeld door studenten van de universiteit van Illinois, die hun werk verrichtten onder de hoede van prof.Brian Cunningham. Met het voorzetstuk en hun slimtel kunnen onderzoekers nu ter plekke milieutests doen, medische diagnostiek bedrijven, de kwaliteit van het grondwater testen of voedsel controleren op giftige bestanddelen. Van de telefoon wordt de camera gebruikt en zijn rekenvermogen. Bij dat veldwerk is het ook handig dat zo’n mobiele telefoon is uitgerust met GPS. Dan kan meteen gearchiveerd worden waar de metingen hebben plaatsgevonden.
Het ‘hart’ van het sensorsysteem is een fotonisch kristal of eigenlijk een microscoopplaatje met fotonische kristallen. Zo’n plaatje is specifiek voor een bepaalde stof. Fotonische kristallen kaatsen licht van een bepaalde golflengte (=kleur) terug en laten de rest door. De verandering van kleur is een maat voor de concentratie van die stof.
Zo’n test duurt maar een paar minuten en zou net zo nauwkeurig zijn als een test in het lab met een ‘volwassen’ spectrometer van € 40 000. Het is de bedoeling de ‘iPodbiosensors’ begin volgend jaar op de markt te brengen. Voorlopig is het biosensorvoorzetstuk alleen nog geschikt voor de iPhone, maar er wordt aan gewerkt die ook op de Android-telefoons van Google te laten werken. Ook zal het scala aan stoffen worden uitgebreid, dat met de foonspectrometer kan worden gemeten.

Bron: ScienceDaily

KIT ontwikkelt kwantumsensor

KwantumsensorAan het Karlsruher instituut voor technologie (KIT) is een sensor ontwikkeld, waar, in principe, op kwantumniveau metingen mee kunnen worden verricht. Bij dit onderzoek is samengewerkt met instituten uit Frankrijk. De uiterst minuscule sensor bestaat uit twee metaalelektroden op zo’n 1 mikrometer (eenduizendste millimeter) van elkaar, die verbonden zijn door een koolstofnanobuisje. In dat buisje is een organisch molecuul gestopt dat een magnetisch metaalatoom bevat. Het buisje wordt in trilling gebracht. Een extern magneetveld beïnvloedt die trilling en daarmee de geleidbaarheid van het nanobuisje. Op die manier zou het omslaan van een elektronspin kunnen worden gedetecteerd.
Die sterke wisselwerking tussen een magnetische spin en een trilling, zou de sensor geschikt maken voor een aantal interessante toepassingsgebieden, zo verwacht het KIT. Zo zou de massa van afzonderlijke moleculen kunnen worden gemeten of zouden magnetische krachten in de nanowereld kunnen worden bepaald. Ook denken de onderzoekers als toepassing aan kwantumbits, de basiseenheid in een kwantumcomputer.
In een artikel in Nature Nanotechnology onderstrepen onderzoeksleider Mario Ruben en medewerkers het belang van dergelijke ontwikkelingen in de kwantumwereld, waarmee nanoeffecten in de wereld van alledag zouden kunnen worden gebruikt. De koppeling van elektronspin, draaiing en trilling zou tot toepassingen kunnen leiden die geen ekwivalent hebben in de macrowereld, zo speculeren de onderzoekers.
Bron: Alpha Galileo