网络安全生物电子胶囊：改变医疗保健和环境监测
波士顿大学（ECE， BME） CISE附属学院和助理教授Rabia Yazicigil开创了一种前所未有的追踪胃肠道（GI）健康和环境状况的方法，已被授予著名的2024年美国国家科学基金会（NSF）职业奖。Yazicigil在网络安全生物系统（CSBS）方面的澳门威尼斯人注册网站研究，特别是小型化的可食用生物电子胶囊，是生物电子学领域前所未有的首例。
她的澳门威尼斯人注册网站研究发表在自然期刊，专注于胶囊的开发，将为安全、准确、可靠的生化传感提供平台。“网络安全生物系统基本上是有生命的传感器，它们是由工程生物系统和固态电路增强而成的。这些生物系统被设计成在恶劣环境中以非常高的灵敏度和特异性检测不同的分析物。她说。“这可能是人类的肠道、环境、水，甚至是生物反应器内部。”
该设备将基因工程生物传感器与光电探测器和读出芯片集成在一起，以跟踪呼吸道中可能导致炎症等不良健康影响的分子。它可以实时监测肠道，并能比目前更早地诊断出炎症性肠病等疾病。目前，还没有方法可以实时跟踪或记录胃肠道中的短寿命分子。因此，Yazicigil正在努力扩大胶囊的功能。这种胶囊不仅可以对尿道进行持续监测，还可以提供频繁和远程的数据访问，帮助医生监测正在接受治疗的患者。
这些设备内的额外安全性将防止跟踪中断，并允许将数据无缝传输到医院或移动设备。她说：“以前的胶囊功率很低，现在我们正在澳门威尼斯人注册网站研究如何从胃肠道本身收集能量来为设备供电。”“有一个自供电的方面，然后另一个组件是，你也可以有多种模式的传感和校准，这样你就可以产生更可靠的数据。”
这种可食用的胶囊不仅为人体服务，还可以用于废水监测等安全措施。这种胶囊可以进入水的化学领域，感知有毒化学物质或病原体。然后，这些数据可以通过无线生物电子传感器网络进行通信，以提醒用户水中的危险。
除了她的实地工作，该奖项还将允许她为感兴趣的学生提供教育机会，并为STEM领域的女性提供职业发展支持。她希望开发有关半导体芯片设计的新学术课程，增加代表性不足的学生参与澳门威尼斯人注册网站研究，并通过组织IEEE SSCS女性电路研讨会来促进多样性。她说：“我计划与波士顿大学女工程师协会和科学与工程澳门威尼斯人注册网站研究生协会合作，组织一场黑客马拉松，展示生物电子传感器的一些安全漏洞。”黑客马拉松让学生参与到快速和协作工程中来，这个挑战是参与者合作解决问题或确定新兴趣领域的机会。
Yazicigil的可消化胶囊是她的第一个生物电子学项目。她说：“它在环境监测、可持续制造以及医疗保健领域的其他挑战方面描绘了许多新的机会。”
NSF CAREER奖将为可消化胶囊的开发和Yazicigil的澳门威尼斯人注册网站研究做出重大贡献，同时也将带动STEM世界其他人的贡献，扩大该奖项的影响。
“让我兴奋的是与合成生物学等新兴领域进行接触，这样一来，我们不仅影响了我们自己的澳门威尼斯人注册网站研究领域，而且我们将从根本上教育那些影响社会的人。”
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