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[로봇 우유서 박테리아제거] 자성 마이크로 로봇은 차가운 우유 잔에서 박테리아를 제거한다. 유제품에서 독소를 제거하는 것은 쉽지 않다. 독소는 안정적인 경향이 있으며 저온살균 및 열 살균과 같은 식품 생산의 일반적인 위생 관행으로는 근절할 수 없다. 그러나 프라하화학기술대학(University of Chemistry and Technology Prague)의 팀이 이끄는 국제연구원그룹은 이러한 성가신 병원체를 제거하는 또 다른 방법을 생각해냈다.

운영자 | 기사입력 2022/12/09 [12:34]

[로봇 우유서 박테리아제거] 자성 마이크로 로봇은 차가운 우유 잔에서 박테리아를 제거한다. 유제품에서 독소를 제거하는 것은 쉽지 않다. 독소는 안정적인 경향이 있으며 저온살균 및 열 살균과 같은 식품 생산의 일반적인 위생 관행으로는 근절할 수 없다. 그러나 프라하화학기술대학(University of Chemistry and Technology Prague)의 팀이 이끄는 국제연구원그룹은 이러한 성가신 병원체를 제거하는 또 다른 방법을 생각해냈다.

운영자 | 입력 : 2022/12/09 [12:34]

 

 

자성 마이크로 로봇은 차가운 우유 잔에서 박테리아를 제거한다.

 

화학과 공학의 완벽한 조합을 통해 특정 머그샷으로 병원균을 추적할 수 있는 특수 면역 세포처럼 기능하는 미세한 로봇이 만들어졌다. 

문제의 병원균은 젖소의 우유 생산에 영향을 미칠 수 있는 황색포도상구균(S. aureus)이다. 이 박테리아는 또한 사람에게 식중독 과 위장병(설사, 복통, 메스꺼움의 일반적인 삼중주 포함)을 유발하는 독소를 만든다. 

 

유제품에서 독소를 제거하는 것은 쉽지 않다. 독소는 안정적인 경향이 있으며 저온살균 및 열 살균과 같은 식품 생산의 일반적인 위생 관행으로는 근절할 수 없다. 그러나 프라하화학기술대학(University of Chemistry and Technology Prague)의 팀이 이끄는 국제연구원그룹은 이러한 성가신 병원체를 제거하는 또 다른 방법을 생각해냈다. 바로 작은 군대의 자기 마이크로로봇이다. 또한 각 "MagRobot"에는 자물쇠와 열쇠 메커니즘과 같이 S. aureus 박테리아의 단백질을 특이적으로 표적으로 하는 항체가 장착되어 있다. 

Small 저널에 발표된 작은 개념 증명 연구에서 팀은 이러한 MagRobot이 자연적으로 발생할 수 있는 다른 미생물에 영향을 주지 않고 우유에서 S. aureus를 결합하고 분리할 수 있는 방법을 자세히 설명했다.

박테리아를 쫓는 나노봇은 최근 의학분야에서 파도를 일으켜 상처와 치석을 제거한다. 그리고 이 작은 장치가 실험실에서만이 아니라 실제 대규모 실험에서 작동할 수 있다면 항생제 사용을 줄일 수 있다고 약속한다. 

과거에는 미세 로봇이 빛, 화학 물질, 심지어 초음파에 의해 추진되었다. 하지만 이 MagRobot은 특별한 자기장을 통해 구동됩니다. 팀은 로봇이 독성 부산물을 생성하지 않고 재구성 및 재프로그래밍을 위해 원격으로 액세스할 수 있기 때문에 제어를 위한 이 형태가 함께 할 수 있는 최상의 옵션이라고 생각했다. 

 

MagRobots를 만들기 위해 상자성 미세 입자는 S. aureus의 세포벽에 있는 단백질과 일치하는 항체로 코팅될 수 있는 화학적 화합물로 덮여 있다. 이를 통해 MagRobot은 박테리아를 찾고 결합하고 회수할 수 있다. 서로 다른 주파수를 가진 횡단 회전 자기장이 봇을 조정하는 데 사용된다. 더 높은 주파수에서 MagRobots는 더 빠르게 움직였다. 연구원들은 마이크로 로봇의 궤적을 사전 설정하여 제어 용액과 우유가 담긴 용기를 3열 2열로 앞뒤로 "걸을" 수 있도록 했다. 그들은 영구 자석 을 사용하여 검색된다 . 

실험 중 2.8마이크로미터 크기의 MagRobot은 한 시간 만에 S. aureus 세포의 약 60%를 제거할 수 있었다. MagRobot을 S. aureus와 다른 박테리아인 E. coli가 모두 포함된 우유에 넣었을 때 E. coli를 피하고 S. aureus만 쫓을 수 있었다. 

"이러한 결과는 우리 시스템이 우유를 저온 살균한 후 남아있는 S. 아우레우스를 성공적으로 제거할 수 있음을 나타냅니다."라고 연구원들은 썼다. "게다가 자기 로봇을 기반으로 하는 이 연료 없는 제거 시스템은 S. aureus 박테리아에 특화되어 있으며 천연 우유 미생물군에 영향을 미치지 않거나 연료 촉매 작용으로 인한 독성 화합물을 추가하지 않습니다."

또한 그들은 이 방법이 단순히 이러한 마이크로 로봇의 표면을 수정함으로써 다양한 다른 병원체에 적용될 수 있다고 제안한다. 

 

 
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