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天然タンパク質による人工筋肉

15.02.2022

フライブルク大学の研究者グループは、身体の自然なプロセスを利用する人工筋肉の開発に成功しました。科学者は、化学燃料を消費することによって動く自律的な屈筋を実証しました。これは、人間や動物の対応する筋肉と同様です。

私たちの人工筋肉はまだ試作品です。しかし、材料の高い生体適合性と、特定の組織や技術的応用に合わせてその組成を調整する能力により、再建医療、人工装具、製薬、またはソフトロボティクスにおける将来の応用への道が開かれる可能性があると、Steven Schiller は述べています。

これまで科学者たちは、天然のタンパク質を小さな分子機械やポリマーに埋め込んで人工筋肉システムを構築してきました。しかし、彼らは完全に生物学的な人工筋肉を開発することができませんでした.

フライブルクのチームが使用する天然タンパク質は、エラスチンと呼ばれる天然の繊維状タンパク質に基づいています. 研究者は、XNUMX つの合成エラスチン様タンパク質を開発しました。そのうちの XNUMX つは環境の酸性度の変動に応答し、もう XNUMX つは温度の変化に応答します。

科学者たちは、光化学架橋を使用して XNUMX つのタンパク質を組み合わせて、動きを指示するように簡単に形作ることができる層状の材料を形成しました。次に、化学燃料源である亜硫酸ナトリウムを使用して、リズミカルな収縮を誘発することに成功しました。いくつかの反応の特別な関係により酸性度が周期的に変化する振動化学反応では、加えられたエネルギーが機械的エネルギーに変換されました。

このように、研究者は材料を自律的に周期的に収縮させました。また、温度を変えることで収縮をオンまたはオフにすることもできます。この場合、材料の特定の状態をプログラムし、別の刺激で再度リセットすることができました。したがって、科学者は物質レベルで「学習と忘却」を実装するための単純なシステムを作成しました。

それは天然に存在するタンパク質エラスチンに由来し、生物工学的手段によって生成されるため、当社の材料は非常に耐性があり、技術的応用にも関連しているとシラーは説明します.
将来的には、材料は、電気、環境塩分濃度などの他の刺激に反応し、バイオマスなどの他のエネルギー源を消費するように変更される可能性があります。私たちは、記憶や学習に関連する複雑な生物学的機能を模倣するタンパク質材料の概念を開発できる立場にある、と Schiller は結論付けた。

将来、科学者は、細胞間で交換される「通貨」である ATP を使用するタンパク質材料を作成して、組織再生や人間の臓器に薬物を送達する新世代のナノテクノロジーロボットなどの生物医学的応用における新しいアプローチを可能にすることを想定しています。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

光信号を制御および操作する新しい方法 05.05.2024

現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

プレミアムセネカキーボード 05.05.2024

キーボードは、私たちの毎日のコンピューター作業に不可欠な部分です。ただし、ユーザーが直面する主な問題の 1 つは、特にプレミアムモデルの場合、騒音です。しかし、Norbauer & Co の新しい Seneca キーボードでは、状況が変わるかもしれません。 Seneca は単なるキーボードではなく、完璧なデバイスを作成するための 5 年間の開発作業の成果です。このキーボードは、音響特性から機械的特性に至るまで、あらゆる側面が慎重に考慮され、バランスがとられています。 Seneca の重要な機能の 1 つは、多くのキーボードに共通するノイズの問題を解決するサイレントスタビライザーです。さらに、キーボードはさまざまなキー幅をサポートしているため、あらゆるユーザーにとって便利です。 Seneca はまだ購入できませんが、夏の終わりにリリースされる予定です。 Norbauer & Co の Seneca は、キーボード設計の新しい標準を表します。彼女 ... >>

世界一高い天文台がオープン 04.05.2024

宇宙とその謎の探索は、世界中の天文学者の注目を集める課題です。都会の光害から遠く離れた高山の新鮮な空気の中で、星や惑星はその秘密をより鮮明に明らかにします。世界最高峰の天文台、東京大学アタカマ天文台の開設により、天文学の歴史に新たなページが開かれています。アタカマ天文台は海抜 5640 メートルに位置し、天文学者に宇宙研究の新たな機会をもたらします。この場所は地上望遠鏡の最高地点となり、研究者に宇宙の赤外線を研究するためのユニークなツールを提供します。高地にあるため空はより澄み、大気からの干渉も少なくなりますが、高山に天文台を建設することは多大な困難と課題を伴います。しかし、困難にもかかわらず、新しい天文台は天文学者に研究のための広い展望をもたらします。 ... >>

気流を利用して物体を制御する 04.05.2024

ロボット工学の発展は、さまざまなオブジェクトの自動化と制御の分野で私たちに新たな展望を切り開き続けています。最近、フィンランドの科学者は、気流を利用して人型ロボットを制御する革新的なアプローチを発表しました。この方法は、物体の操作方法に革命をもたらし、ロボット工学の分野に新たな地平を開くことが期待されています。気流を使用して物体を制御するというアイデアは新しいものではありませんが、最近までそのようなコンセプトを実装することは課題のままでした。フィンランドの研究者は、特殊なエアジェットを「エアフィンガー」として使用してロボットが物体を操作できる革新的な方法を開発した。専門家チームによって開発された気流制御アルゴリズムは、気流中の物体の動きの徹底的な研究に基づいています。特別なモーターを使用して実行されるエアジェット制御システムにより、物理的な力に頼ることなくオブジェクトを方向付けることができます。 ... >>

純血種の犬は純血種の犬と同じように頻繁に病気になることはありません 03.05.2024

ペットの健康を気遣うことは、すべての犬の飼い主にとって人生の重要な側面です。しかし、純血種の犬はミックス犬に比べて病気にかかりやすいという一般的な考えがあります。テキサス獣医生物医科学大学院の研究者らが主導した新しい研究は、この問題に新たな視点をもたらした。 Dog Aging Project (DAP) が 27 頭以上の伴侶犬を対象に実施した研究では、純血種の犬とミックス犬がさまざまな病気にかかる可能性が一般的に同等であることがわかりました。一部の品種は特定の病気にかかりやすい可能性がありますが、全体的な診断率は両グループ間で実質的に同じです。ドッグ・エイジング・プロジェクトの主任獣医師であるキース・クリービー博士は、特定の犬種によく見られるいくつかのよく知られた病気があると述べており、これは純血種の犬が病気にかかりやすいという考えを裏付けています。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

5 GHz プロセッサ 14.06.2013

すでに 2013 年の夏に、AMD は 5 GHz で動作する最初のデスクトッププロセッサを出荷する予定です。 AMD は、ロサンゼルスで開催された E3 ゲーム業界ショーで、パーソナルコンピューター向けの世界初の 5GHz プロセッサである AMD FX-9590 を発表しました。

AMD FX-9590 (コードネーム Vishera) は、ブルドーザーの後継であるパイルドライバーマイクロプロセッサアーキテクチャに基づいています。プロセッサには 8 コアがあり、32nm プロセス標準に基づいて製造されています。同社は、消費電力を含むプロセッサの技術的特性を開示していませんが、DailyTech が説明しているように、Turbo Core テクノロジのアクティブ化モード、つまりオーバークロックモードでの周波数について話しています。基本周波数の概算値は 4,5 GHz です。

AMD FX シリーズのすべてのプロセッサは Turbo Core テクノロジをサポートしていますが、4,2 GHz を超える周波数で動作できるプロセッサはありません。現存する最も強力な AMD FX プロセッサの消費電力 (TDP) は 125W です。
新しいチップは、ファミリーの他のプロセッサと同様に、ゲーマーや愛好家向けに設計されています。 AMD は 2013 年夏に出荷を開始する予定です。

AMD FX-9590 に加えて、同社は 9370 GHz をサポートする FX-4,7 モデルを導入しました。また、Piledriver アーキテクチャに基づいており、8 コアを持ち、32nm 規格に基づいて製造されています。どちらのプロセッサもオーバークロックをサポートしています。つまり、動作可能なクロック周波数を上げることができます。

AMD のサクセスストーリーには、1 年に初めて 2000 GHz のマイルストーンを破ったこと、最初の真の 2 コアおよび 4 コアプロセッサ (すべてのコアが 2009 つのダイに搭載されている) のリリース、および最初の APU (中央およびグラフィックスコアが XNUMX つのダイに搭載されている) のリリースが含まれます。シングルダイス）。現在、AMD は生産設備を所有しておらず、設計活動のみに従事しています。 XNUMX 年、同社の工場は、アラブの投資会社 ATIC との合弁事業である Globalfoundries にスピンオフされました。 Globalfoundries は、特に AMD プロセッサを製造しています。

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