Syntetyczne nerwy działają w świetle. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Nerwy syntetyczne działają w świetle

09.04.2016

Naukowcy z Oksfordu stworzyli sztuczny odpowiednik obwodu nerwowego: syntetyczne komórki, upakowane za pomocą drukarki 3D w rodzaj przewodzącej tkanki, były w stanie przewodzić impuls elektryczny.

Komórki, maleńkie krople wody o objętości 50-100 pikolitrów, zamknięte w jednowarstwowej błonie lipidowej. Takie krople zawierały nie tylko wodę, zawierały również DNA z genami kodującymi białka transbłonowe oraz cały niezbędny aparat do syntezy białek. Białka transbłonowe syntetyzowane w „komórce” utworzyły kanał przelotowy w błonie - tak powstał „kontakt międzykomórkowy” między dwiema kroplami, przez który mógł prześlizgnąć się sygnał elektryczny. Praca „łańcucha nerwowego” zależała od oświetlenia – „komórki” zawierały również specjalne światłoczułe białko, które pod wpływem światła wiązało się z DNA i aktywowało zapisane w nim geny białek transbłonowych.

Gęste uporządkowane układanie kropel zostało osiągnięte, jak wspomniano powyżej, za pomocą drukarki 3D. Sama technologia druku XNUMXD z takich „komórek” była rozwijana od dawna, jednak teraz autorzy pracy musieli opracować dla nich nową recepturę, tak aby zarówno same „komórki”, jak i zawarte w nich maszyny molekularne do transkrypcji (synteza kopii RNA do DNA) i translacji (synteza białek do RNA) po przejściu przez drukarkę pozostaną w stanie roboczym.

Michael J. Booth i jego koledzy uważają, że głównymi osiągnięciami Michaela Bootha i jego współpracowników jest to, że udało im się wbudować włącznik światła w łańcuch nerwowy oraz że propagacja impulsu nie ograniczała się do dwóch „komórek”, że sygnał poszedł dalej - do trzeciej kropli, czwartej, dziesiątej itd. W takim sztucznym systemie całkiem możliwe jest badanie pewnych wzorców propagacji impulsów przez tkanki przewodzące, ale w przyszłości naukowcy chcą łączyć sztuczne komórki z prawdziwymi .

W tym celu należy rozwiązać dwa problemy technologiczne: po pierwsze, kompleksy kroplowe drukowane przez drukarkę 3D „żyją” w zaolejonym środowisku, podczas gdy prawdziwe komórki potrzebują roztworu wodnego; po drugie, białka porów w sztucznych komórkach są osadzone w jednowarstwowej błonie lipidowej, podczas gdy w prawdziwych komórkach jest ona dwuwarstwowa i nie wiadomo, czy między nimi powstanie porowaty por białka transbłonowego. Być może kontakt między sztuczną a rzeczywistą komórką można zorganizować w formie synapsy, gdy między błonami komórkowymi pozostaje pewna przestrzeń, a impuls jest przekazywany za pomocą specjalnych cząsteczek neuroprzekaźnika chemicznego.

<< Powrót: Baterie deszczowe 10.04.2016

>> Naprzód: Materiał syntetyczny naśladujący funkcje żywych komórek 09.04.2016

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Pierwszy w pełni funkcjonalny układ oparty na technologii 16FinFET 30.09.2014

Tajwański gigant TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) wraz z HiSilicon Technologies zapowiedział produkcję w pełni funkcjonalnych procesorów ARM do sprzętu sieciowego, wykonanych w technologii 16FinFET (16 nanometrów, tranzystory o trójwymiarowej strukturze). Podobno są to pierwsze tego typu produkty w branży.

Według TSMC, implementacja techniki 16FinFET pozwala na podwojenie gęstości komórek w porównaniu z chipami uzyskanymi przy użyciu technologii 28nm 28HPM. Wydajność wzrasta o 40% przy zachowaniu tego samego zużycia energii. W przypadku osiągnięcia maksymalnej sprawności, zużycie energii można zmniejszyć o 60% przy tym samym poziomie wydajności.

Chipy oparte na technologii 16FinFET są przeznaczone do użytku w urządzeniach sieci bezprzewodowej nowej generacji. Procesory zawierają 32 rdzenie ARM Cortex-A57 z obsługą instrukcji 64-bitowych i maksymalną częstotliwością pracy 2,6 GHz.

Do końca 2014 r. TSMC planuje wprowadzić proces 16 nm FinFET+, który jeszcze bardziej poprawi zużycie energii przez układy.

Podobno produkcja na dużą skalę 16-nanometrowych produktów w przedsiębiorstwach TSMC rozpocznie się w pierwszym kwartale 2015 roku.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn