Моделирование сетчатки биочипом

21.01.2024

Международная группа исследователей под руководством Франчески Санторо из Юлиха представила инновационный биочип, который точно имитирует сетчатку глаза человека. Это новаторское устройство становится частью всесторонних исследований в области биоэлектроники, направленных на восстановление физических и нейрологических функций.

Исследование и разработка инновационного биочипа, имитирующего сетчатку глаза человека, предоставляет перспективные возможности для медицины и биоэлектроники, открывая путь к новым методам восстановления и поддержки человеческих функций.

Слияние человека с машиной, долгое время остававшееся фантастическим сюжетом, теперь приобретает реальные очертания. Ранее уже существовали технологии, такие как кардиостимуляторы для лечения аритмии и кохлеарные импланты для улучшения слуха. Теперь биочип, способный эффективно взаимодействовать с человеческим телом, открывает новые перспективы для будущего. Используя ведущие полимеры и светочувствительные молекулы, чип имитирует сетчатку глаза и зрительные пути.

Разработанный исследовательской группой Франчески Санторо в Институте биоэлектроники Юлиха в сотрудничестве с Аахенским университетом RWTH, Итальянским технологическим институтом в Генуе и Неаполитанским университетом, чип представляет собой полупроводник, состоящий исключительно из нетоксичных органических компонентов. Его гибкость и взаимодействие с ионами делают его более пригодным для интеграции с биологическими системами, чем традиционные полупроводниковые компоненты, созданные из кремния, которые жесткие и работают только с электронами.

Этот чип, кроме функции искусственной сетчатки, может действовать как искусственный синапс. Путем воздействия света на полимер, используемый в чипе, меняется его проводимость как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Этот механизм подобен работе настоящих синапсов, что открывает возможности для изучения процессов обучения и памяти в мозге.

Возможности использования биочипа для коррекции ошибок в обработке и передаче информации, характерных для нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, а также для поддержки дефектных органов, открывают перспективы для будущих медицинских технологий. Эти компоненты также могут служить интерфейсом между искусственными конечностями или суставами.

<< Назад: Экзоскелет Hypershell ProX 22.01.2024

>> Вперед: Умная дверная ручка Philips 21.01.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Прорыв в эффективности органических полупроводников 19.01.2019 Шведским исследователям из Технического университета Чалмерса удалось сразу вдвое повысить эффективность органических полупроводников, это открывает дорогу носимой электронике и более эффективным солнечным панелям. Благодаря новому подходу многие из технологий, основанных на органических полупроводниках, станут, наконец, коммерчески выгодными. Развитие органических полупроводников значительно ускорилось в последние десятилетия. Один из примеров применения этой технологии - OLED-дисплеи современных смартфонов. Тем не менее, эффективность органических полупроводников до сих пор невелика. Причина заключается в несовершенстве легирования - добавления примесей с целью повышения электропроводности. Молекула присадки получает от органического полупроводника электрон, что увеличивает его электропроводность. Чем больше электронов может отдать вещество, тем выше будет его проводимость. Однако современные органические полупроводники способны обмениваться только одним электроном с каждой молекулой примеси. Ученые разработали технологию двойного легирования, при котором на каждую молекулу присадки переносится не один, а два электрона. Это сделает органические полупроводники вдвое эффективнее. Двойное легирование сделает многие технологии, основанные на органических полупроводниках, коммерчески выгодными. Речь идет, например, о гибкой электронике, биоэлектронике и термоэлектрических устройствах. Еще одно открытие в области органической электроники сделали исследователи из Венского технического университета. После четырех лет работы они впервые синтезировали полимер типа S-PPV, который ранее был известен только в теории и считался очень многообещающим. По сравнению с существующими аналогами, он более стабилен и лучше проводит электрический ток. Новый полимер будет особенно полезен при производстве светодиодов и солнечных элементов. Кроме того, нетоксичность и биосовместимость сделают S-PPV идеальным кандидатом для использования в медицине. Гибкие устройства станут одним из главных трендов развития электроники в 2019 году. Кроме того, получат широкое распространение беспроводные зарядные устройства, связь формата 5G и умные наушники.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025