핸즈프리로 보다 안전한 DNA 취급을 위한 음성 활성화 시스템

[아름이]

핸즈프리로 보다 안전한 DNA 취급을 위한 음성 활성화 시스템
날짜:
2023년 2월 1일
원천:
미국화학학회
요약:
스마트 음성 도우미는 사람들이 빠른 답변을 얻거나 좋아하는 음악을 재생하는 데 널리 사용되는 방법입니다. 동일한 기술은 잠재적으로 감염성 샘플을 다루는 과학자와 기술자를 위해 실험실을 더 안전하게 만들 수 있습니다. 연구원들은 이제 박테리아 DNA를 추출하고 전처리할 수 있는 작은 음성 활성화 장치를 보고하여 질병 발생의 최전선에 있는 사람들을 보호하는 데 도움을 줍니다. 이 시스템은 또한 장애가 있는 과학자들이 보다 쉽게 ​​연구를 수행하도록 도울 수 있습니다.

스마트 음성 도우미는 사람들이 빠른 답변을 얻거나 좋아하는 음악을 재생하는 데 널리 사용되는 방법입니다. 동일한 기술은 잠재적으로 감염성 샘플을 다루는 과학자와 기술자를 위해 실험실을 더 안전하게 만들 수 있습니다. ACS Sensors 의 연구원들은 이제 박테리아 DNA를 추출하고 전처리할 수 있는 작은 음성 활성화 장치를 보고하여 질병 발생의 최전선에 있는 사람들을 보호합니다. 이 시스템은 또한 장애가 있는 과학자들이 보다 쉽게 ​​연구를 수행하도록 도울 수 있습니다.

병원균이 포함된 샘플로 작업하는 과학자는 우발적인 감염을 피하기 위해 가능한 한 최소한의 양으로 작업해야 합니다. 그리고 전염성이 강한 세균성 질병의 경우 현장 검체 분석이 신속한 진단에 이상적입니다. 또한 시각 또는 기타 신체 장애가 있는 과학자는 복잡한 기기, 특히 소량용으로 설계된 기기를 작동하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 음성 명령을 통해 빠르게 작동하는 핸즈프리 장치는 이 프로세스를 더 쉽고 안전하게 만들 수 있습니다. 그래서 서태석과 동료들은 음성 인식 앱을 축소된 추출 시스템과 결합하여 이를 수행하기를 원했습니다.

연구원들은 먼저 블루투스 모듈에 연결된 마이크로컨트롤러에 의해 작동되는 6개의 3방향 솔레노이드 밸브로 함께 연결된 여러 개의 챔버가 있는 미세유체 칩을 만들었습니다. 손바닥 크기의 장치는 무게가 11온스에 불과했으며 휴대용 배터리 또는 5V 스마트폰 충전기로 전원을 공급받을 수 있습니다. 그런 다음 팀은 기존 음성 인식 소프트웨어를 사용하여 특정 음성 명령을 들을 수 있도록 스마트폰 앱을 사용자 지정했습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

사용자가 작동 명령 중 하나를 소리내어 말하면 앱은 무선으로 시작 신호를 마이크로 컨트롤러에 보냅니다.
신호를 수신한 후 마이크로 컨트롤러는 샘플 로딩, 세척 및 수집 챔버로 정제된 DNA 방출을 포함한 일련의 단계를 자동으로 시작합니다.
이 시스템은 현재 음성 인식 소프트웨어를 시작하기 위해 사용자가 스마트폰을 터치해야 하지만 연구원들은 가상 비서 소프트웨어를 추가하면 미래에 전체 작업이 완전히 핸즈프리가 될 수 있다고 말합니다.

테스트에서 음성 제어 장치는 살모넬라 티피무리움( Salmonella Typhimurium ) 에서 DNA를 추출 하여 1분 이내에 70%의 효율성으로 10µL 샘플을 정제했습니다. 이 시스템은 기존의 DNA 추출 키트보다 성능이 낮았지만 음성 제어, 휴대성 및 빠른 자동화로 편리하고 안전한 박테리아 DNA 검사에 유리하다고 연구원들은 말합니다.

저자는 한국 보건 기술 R&D 프로젝트/한국 보건 산업 진흥원(KHIDI)의 자금 지원을 인정합니다. 대한민국 보건복지부; 한국연구재단 우수공학연구센터 프로그램

출처 : https://www.sciencedaily.com/