Пластиковый транзистор усиливает биохимический сигнал
10.04.2023
Молекулы в нашем теле постоянно общаются. Некоторые из этих молекул обеспечивают биохимический отпечаток пальца, который может указать, как заживает рана, действует ли лечение рака или нет, или вирус вторгся в организм. Если бы мы могли ощущать эти сигналы в режиме реального времени с высокой чувствительностью, тогда мы могли бы быстрее распознавать проблемы со здоровьем и следить за прогрессированием болезни.
Теперь исследователи Северо-Западного университета разработали новую технологию, облегчающую подслушивание внутренних разговоров нашего тела.
Хотя химические сигналы организма невероятно слабы, что затрудняет их обнаружение и анализ, специалисты разработали новый метод, усиливающий сигналы более чем в 1000 раз. Транзисторы, строительный блок электроники могут усиливать слабые сигналы, чтобы обеспечить усиленный выход. Новый подход упрощает обнаружение сигналов без сложной и громоздкой электроники.
Обеспечивая усиление слабых биохимических сигналов, новый подход делает современную медицину на шаг ближе к диагностике на месте и мониторингу заболеваний в реальном времени.
Хотя они передают жизненно важную информацию, наполненную потенциалом для диагностики и лечения, многие химические датчики выдают слабые сигналы. На самом деле медицинские работники часто не могут расшифровать эти сигналы, не принимая образец (кровь, пот, слюна) и не пропуская его через высокотехнологичное лабораторное оборудование. Обычно это оборудование дорогостоящее и, возможно, даже расположено за пределами предприятия. И для возвращения результатов может потребоваться невыносимо много времени. Однако команда Ривне стремится почувствовать и усилить эти скрытые сигналы, не выходя из тела.
Другие ученые исследовали электрохимические сенсоры для биосенсора с помощью аптамеров, представляющих собой отдельные цепи ДНК, предназначенные для связывания с конкретными мишенями. После успешного связывания с интересной мишенью аптамеры действуют как электронный переключатель, складываясь в новую структуру, запускающую электрохимический сигнал. Но только с аптамерами сигналы часто слабы и очень восприимчивы к шумам и искажениям, если не проверить в идеальных и хорошо контролируемых условиях.
Чтобы избежать этой проблемы, команда Rivnay оснастила усилитель на традиционном датчике на основе электродов и разработала датчик на основе электрохимического транзистора с новой архитектурой, который может ощущать и усиливать слабый биохимический сигнал. В этом новом устройстве используется электрод для восприятия сигнала, но соседний транзистор предназначен для усиления сигнала. Исследователи также включили встроенный тонкопленочный электрод сравнения, чтобы сделать усиленные сигналы более стабильными и надежными.
Чтобы проверить новую технологию, команда Ривнай обратилась к обычному цитокину, типу сигнального белка, который регулирует иммунный ответ и участвует в восстановлении и регенерации тканей. Измеряя концентрацию определенных цитокинов вблизи раны, эксперты могут оценить, насколько быстро рана заживает, есть ли новая инфекция или другие медицинские вмешательства.
В серии экспериментов Ровнай и его команда смогли усилить сигнал цитокинов на три-четыре порядка величины по сравнению с традиционными методами определения аптамеров на основе электродов. Несмотря на то, что технология показала хорошие результаты в экспериментах по определению сигналов цитокинов, она должна иметь возможность усиливать сигналы от любой молекулы или химического вещества, включая антитела, гормоны или лекарства, где схема обнаружения использует электрохимические репортеры.
<< Назад: Найдено оптимальное расстояние между рядками картофеля 11.04.2023
>> Вперед: Обнаружена самая глубоководная рыба в мире 10.04.2023
Последние новости науки и техники, новинки электроники:
Бетон, обогащенный графеном
07.11.2024
Ученые из Университета Виргинии разработали новый тип бетона, обогащенный графеном. Этот инновационный материал не только обладает улучшенными физическими свойствами, но и способствует значительному сокращению выбросов углерода.
Новый бетон представляет собой смесь графена, известняка и кальцинированного глиняного цемента (LC2). Уникальность этой разработки заключается в добавлении графена - одного из самых прочных и легких материалов на Земле - который значительно усиливает свойства бетона. Это делает его идеальным для использования в современных методах строительства, таких как 3D-печать, все чаще применяемая для возведения зданий и инфраструктуры.
Исследователи под руководством профессора Османа Озбулута обнаружили, что добавление графена в цементную смесь LC2 позволяет не только улучшить ее прочность и долговечность, но и адаптировать материал для 3D-печати. Благодаря этому инновационному подходу стало возможным создание бетонных конструкций с высокой точностью и меньшими зат ...>>
Кабель Thunderbolt 5 USB-C
07.11.2024
Компания Apple выпустила кабель Thunderbolt 5 USB-C.
Новый кабель Thunderbolt 5 не только существенно повышает скорость передачи данных, но и расширяет возможности подключения и зарядки устройств. Это делает его одним из наиболее перспективных аксессуаров для пользователей современных Mac и других устройств с поддержкой стандарта Thunderbolt.
Кабель Thunderbolt 5 от Apple предоставляет пользователям возможность передачи данных со скоростью до 120 Гбит/с, что почти вдвое превосходит возможности предыдущей версии Thunderbolt 4, где максимальная пропускная способность составляла 40 Гбит/с. Это делает новый кабель отличным выбором для работы с высокими нагрузками, особенно для тех, кто работает с большими объемами данных, будь то видеофайлы в высоком разрешении или сложные графические проекты.
Кабель длиной 1 метр выполнен в черном цвете и снабжен оплеткой, предотвращающей его запутывание. Важное преимущество новинки - это обратная совместимость с предыдущими версиями стандартов T ...>>
Оптимальна форма бокала для сохранения пива холодным
06.11.2024
Температура пива - один из ключевых факторов, влияющих на его вкус и восприятие. Множество методов используются, чтобы сохранить напиток прохладным как можно дольше. Однако ученый Клаудио Пеллегрини из Федерального университета Сан-Жуан-дель-Рей в Бразилии предложил необычный и элегантный подход - он разработал математическую модель, которая помогает определить оптимальную форму бокала для минимизации нагрева пива.
Основная цель исследования заключалась в том, чтобы минимизировать поступление тепла в пиво за счет самой формы бокала, а не дополнительных решений, таких как использование изоляционных материалов или ручек для предотвращения контакта с теплыми руками. Внимание было сосредоточено на создании дизайна, который был бы не только практичным, но и улучшал сохранение температуры напитка.
Ключевая задача заключалась в том, чтобы понять, как тепло передается через стекло в зависимости от его формы, и затем разработать такой дизайн, который замедлил бы этот процесс. Для этого Пе ...>>
Космический паром
06.11.2024
Путешествия в дальний космос, особенно к Марсу, остаются сложной и рискованной задачей для человечества. Расстояние между Землей и Марсом составляет в среднем 225 миллионов километров, а традиционный перелет к Красной планете может занять до трех лет. Такое продолжительное время в условиях космоса ставит астронавтов перед серьезными угрозами для здоровья: атрофия мышц, потеря плотности костей, сердечно-сосудистые заболевания, а также опасность радиационного облучения. Однако недавние исследования предлагают альтернативный способ решения этих проблем, который может изменить наше представление о межпланетных перелетах.
Исследователи Арсений Касянчук и Владимир Решетник из Киевского национального университета провели анализ более 35 000 околоземных астероидов (НЗА). В ходе своей работы они изучили период с 2020 по 2120 год, чтобы выявить объекты, которые могли бы стать естественными космическими "паромами" между планетами. Результаты показали, что 120 из этих астероидов имеют перспекти ...>>
Глядя друг на друга, собаки и люди синхронизируют работу мозга
05.11.2024
Исследование нейронной синхронизации между собаками и людьми, показало удивительное явление: когда они смотрят друг на друга и взаимодействуют, их мозговая активность синхронизируется. Это открытие стало первым случаем наблюдения подобного эффекта между представителями разных видов.
Ранее нейронная синхронизация была замечена только у представителей одного вида, таких как люди, мыши и приматы. У людей этот эффект часто возникает во время разговора или взаимодействия, когда их мозг "настраивается" друг на друга. Теперь этот феномен был зафиксирован и в отношениях между человеком и собакой, что подчеркивает уникальную глубину их эмоциональной связи.
Для эксперимента использовались электроэнцефалографические (ЭЭГ) устройства, которые фиксировали активность мозга у обеих сторон. Исследователи сравнили данные, когда люди и собаки находились в одной комнате, но не взаимодействовали, и когда они смотрели друг на друга и прикасались. Во время непосредственного контакта мозговые сигналы с ...>>
Случайная новость из Архива Смартфоны продаются лучше обычных сотовых телефонов
21.08.2013
Аналитики компании Gartner подвели итоги второго квартала 2013 года на рынке сотовых телефонов. Важнейший вывод, к которому они пришли заключается в том, что смартфоны впервые превзошли по продажам обычные сотовые телефоны.
В целом продажи сотовых телефонов конечным потребителям в период с апреля по июнь составили 435 млн. устройств. Это на 3,6% больше чем за тот же период 2012 года. При этом продажи смартфонов достигли 225 млн. штук, что соответствует росту за год на 46,5%. Естественно, продажи обычных телефонов сократились - на 21%. В абсолютном выражении они составили 210 млн. штук.
Лидерство среди производителей смартфонов удерживает компания Samsung, которой по итогам квартала принадлежит 31,7% рынка. Год назад доля южнокорейского производителя составляла 29,7%. В натуральном выражении эти показатели соответствуют 71,38 млн. штук и 45,60 млн. штук.
Компании Apple за год тоже удалось увеличить объем продаж, но совсем не так значительно: с 28,94 до 31,90 млн. штук. В результате доля рынка, принадлежащая этой компании, сократилась с 18,8% до 14,2%.
На третьем месте находится компания LG Electronics. Во втором квартале 2013 года она отгрузила 11,47 млн. смартфонов, закрепив за собой 5,1% рынка. Год назад показатели LG Electronics были равны 5,83 млн. штук и 3,8% соответственно.
Четвертое место принадлежит Lenovo. Этот производитель за год смог нарастить поставки с 4,37 млн. штук до 10,67 млн. штук, в результате чего принадлежащая ему доля рынка выросла с 2,8% до 4,7%.
Замыкает пятерку крупнейших производителей смартфонов компания ZTE, которая с поставками в объеме 9,69 млн. штук заняла 4,3% рынка. Год назад ей удалось продать 6,33 млн. смартфонов, что тогда транслировалось в 4,1% рынка.
Несложно подсчитать, что все остальные производители, вместе взятые, продали 90,21 млн. смартфонов, обеспечив ими 40% покупателей.
|
Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2024