Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy na dole

Polski wynalazek przyspieszy prowadzenie badań chemicznych

Kolby chemiczne mogą wkrótce trafić do lamusa. Polscy naukowcy skonstruowali bowiem pierwszy na świecie układ, pozwalający na jednoczesne prowadzenie setek różnych hodowli bakterii. Taka możliwość znacznie przyspieszy badania np. nad nowymi antybiotykami.

„Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie jako pierwsi na świecie skonstruowali układ mikroprzepływowy pozwalający kontrolować łączenie, transport i dzielenie mikrokropel” – informuje w przesłanym PAP komunikacie IChF PAN.

Chemicy od lat marzyli, by operacje, które wykonuje się z dużymi ilościami substancji wewnątrz kolb – jak dolewanie, mieszanie, odlewanie – można było realizować także w mikroskali. Pierwszy układ mikrofluidyczny zdolny do przeprowadzenia wszystkich typowych operacji z substancjami chemicznymi zaprezentowano jednak dopiero teraz.

Urządzenie, skonstruowane przez naukowców kierowanych rzez dr. hab. Piotra Garsteckiego z IChF PAN, jest tak precyzyjne, że w pojedynczych mikrokroplach pozwala prowadzić ściśle kontrolowane reakcje chemiczne, ale nawet hodować kolonie bakterii.

Jak informują specjaliści IChF PAN, możliwość hodowania bakterii w pojedynczych mikrokroplach ma ogromne znaczenie praktyczne dla medycyny. Coraz więcej lekoopornych szczepów bakteryjnych występuje nawet poza szpitalami. Tymczasem poszukiwania nowych, skutecznych leków przeciwbakteryjnych wymagają przeprowadzenia nawet dziesiątków tysięcy eksperymentów z antybiotykami podawanymi w różnych stężeniach. Wykonywane tradycyjnymi metodami, doświadczenia te trwają bardzo długo i są niezwykle kosztowne.

„Typowe chemostaty do hodowania i badania bakterii mają wielkość kilkulitrowych bioreaktorów, są więc duże i nieporęczne. Wymagają przy tym sporej liczby połączeń, mieszadeł, zasilania. Kłopoty sprawia ich czyszczenie. W przypadku hodowania bakterii w naszych mikrokroplach wszystkie te problemy znikają” - mówi doktorant Tomasz Kamiński z IChF PAN.

Dr Garstecki wyjaśnia, że naukowcy w IChF PAN każdą mikrokroplę potrafią przekształcić w prawdziwy bioreaktor. „W praktyce na jednej małej płytce możemy więc mieć nawet kilkaset bioreaktorów, w każdym inne, kontrolowane stężenie antybiotyku, inny antybiotyk, a nawet inny gatunek bakterii” - podkreśla kierownik zespołu.

Używane do tej pory układy mikroprzepływowe są budowane z płytek polimerowych o rozmiarach porównywalnych do karty kredytowej lub mniejszych. Wewnątrz układów, przez kanaliki o średnicach równych dziesiątych lub setnych części milimetra, płynie ciecz nośna - najczęściej olej. W niej unoszą się mikrokrople właściwych substancji. Za pomocą jednego układu mikroprzepływowego można przeprowadzić nawet kilkadziesiąt tysięcy różnych reakcji chemicznych dziennie.

Dotychczasowe układy mikroprzepływowe miały poważną wadę: nie pozwalały prowadzić i kontrolować długich procesów, wymagających dokonywania tysięcy operacji na każdej z setek mikrokropel. Ograniczenie uniemożliwiało m.in. długotrwałą hodowlę mikroorganizmów. Zapewnienie bakteriom normalnych warunków rozwoju wymaga regularnego doprowadzania substancji odżywczych do ich otoczenia oraz usuwania z niego metabolitów.

„Zbudowany przez nas układ mikroprzepływowy jako pierwsze tego typu urządzenie na świecie pozwala do każdej z setek krążących w nim mikrokropel dodawać i z każdej pobierać precyzyjnie odmierzoną ilość płynu” - stwierdza dr Garstecki.

Mikroukład z IChF PAN składa się z dwóch odnóg mikrokanałów, uformowanych w gęste zygzaki. W mikrokanałach może krążyć nawet kilkaset kropel, w odległości około centymetra jedna od drugiej. Mikrokrople przemieszczają się wahadłowo z jednej odnogi do drugiej.

„W drodze między odnogami kropelki przepływają przez układ kanałów, w którym możemy z każdej z nich pobrać odrobinę płynu lub odrobinę dodać, zależnie od potrzeb. Jako jedyni potrafimy to zrobić niezależnie od kierunku ruchu kropli, dzięki odpowiednim zmianom przepływów na skrzyżowaniach mikrokanałów” - wyjaśnia dr Sławomir Jakieła z IChF PAN.

Każda z kropel krążących w układzie mikrofluidycznym ma własny, unikatowy identyfikator, przyporządkowany przez układ optoelektroniczny. Dzięki temu naukowcy w każdej chwili mają kontrolę nad tym, jakie operacje przeprowadzono na każdej z mikrokropel.

Rozwiązania związane z dzieleniem mikrokropel są objęte patentami międzynarodowymi. Prace naukowe opisujące układ do hodowli bakterii zostały właśnie opublikowane w jednym z najbardziej prestiżowych czasopism chemicznych, „Angewandte Chemie International Edition”.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 
Tagi: bakteria, kolba, lab, laboratorium, mikrokropla, antybiotyk
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Mamy 30 lat na zatrzymanie ocieplenia Czułe termometry usmażą raka? Psycholodzy z UW badają rozwój męskiej orientacji seksualnej Czy dla chorych na cukrzycę zabraknie insuliny? Przełom w leczeniu celiakii? Nanotechnologia a choroby grzybicze roślin Mamy 30 lat na zatrzymanie ocieplenia Czułe termometry usmażą raka? Psycholodzy z UW badają rozwój męskiej orientacji seksualnej Czy dla chorych na cukrzycę zabraknie insuliny? Przełom w leczeniu celiakii? Nanotechnologia a choroby grzybicze roślin Mamy 30 lat na zatrzymanie ocieplenia Czułe termometry usmażą raka? Psycholodzy z UW badają rozwój męskiej orientacji seksualnej Czy dla chorych na cukrzycę zabraknie insuliny? Przełom w leczeniu celiakii? Nanotechnologia a choroby grzybicze roślin

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje