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日本科学家用基因改良法打造灵敏嗅觉机器人

   日本科学家用基因改良法打造灵敏嗅觉机器人


据英国每日邮报报道,日前,日本科学家使用基因改良青蛙卵细胞建立一种高精密传感器,能分辨气味和探测气体。该高精密传感器可用于设计灵敏分辨气体的机器人。
  日本科学家使用基因改良青蛙卵细胞建立一种高精密传感器,能分辨气味和探测气体。该高精密传感器可用于设计灵敏分辨气体的机器人。
  如何赋予机器人灵敏的嗅觉呢?日本东京大学工业科学学会生物工程师ShojiTakeuchi声称借助基因改良青蛙卵细胞可以实现。现今的电子鼻用途十分局限,虽然它们能够暂时地用于探测污染环境中腐烂食物,但缺乏**性。
  传统的电子鼻当遇到目标物质时,其内部设计的石英棒可以不同频率发生震颤,这种方法并不是十分有效,当带有类似分子重量的不同物质与石英棒发生交互时,很容易产生错误的响应。
  然而,ShojiTakeuchi认为没有比生物体更能分辨不同生物分子之间的区别,比如:人类气息中存在的**标志物。因此,他和同事们研制出一种活细胞传感器,并希望使用这项技术发明能够探测到二氧化碳等污染气体。
  ShojiTakeuchi将三种昆虫(丝蛾、菱形斑纹蛾和果蝇)的DNA分子分别注入非洲爪蛙未成熟的卵细胞中,然后他将这三种表达不同蛋白质的基因改良卵细胞作为气味受体,放置一个特殊设计的暗盒中,再将这个暗盒放在电极之间。他们发现这种由基因改良细胞构成的传感器可**地测量分辨相应的生物分子,例如:在实验室中对他们建造了注入蛾虫DNA分子的基因改良青蛙卵细胞作为嗅觉受体的机器人,当机器人的“鼻子”探测到蛾虫信息素时就会摇头。
  日本东京大学的ShojiTakeuchi称,这项突破性技术对于环境研究非常重要。他将非洲爪蛙的改良基因比作“平台”,声称过去的研究发现这三种昆虫体内某些DNA片断对于分辨气味和探测气体非常有效。他说:“我们将不同DNA分子注入青蛙卵细胞内,我们便可以获得非常有用廉价的传感器。”
  目前,这项研究发表在近期出版的《美国国家科学院学报》上。该研究小组希望未来使用相同的方法探测二氧化碳等气体。
  ShojiTakeuchi说:“蚊子能够探测发现人类,这是由于人体所释放的二氧化碳,因此蚊子具有二氧化碳受体。当我们提取蚊子体内的DNA分子,再将这些DNA分子注入青蛙卵细胞中作为‘活细胞传感器’,可用于探测二氧化碳气体。”