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人工有機ニューロン

16.01.2023

スウェーデンのリンショーピン大学 (LiU) の研究者は、生物の神経細胞の特徴をよく模倣した人工の有機ニューロンを作成しました。この人工ニューロンは、本来の神経を刺激することができるため、将来のさまざまな医療処置に有望な技術となります。

LOE 有機エレクトロニクス研究所では、ますます機能的な人工神経細胞の開発が続けられています。 2022 年、Simona Fabiano 助教が率いる科学者チームは、生きている食虫植物に人工の有機ニューロンを組み込んで、口の開閉を制御する方法を実証しました。この合成神経細胞は、生物学的神経細胞と区別する 2 の特徴のうち 20 つに一致しました。

LiU の研究者は、15 のニューロンを正確に模倣する伝導ベースの有機電気化学ニューロン (c-OECN) と呼ばれる新しい人工神経細胞を開発しました。生体の神経細胞を特徴付ける 20 の神経機能で、自然の神経細胞と同じように機能します。

実際の生物学的ニューロンを効果的に模倣する人工ニューロンを作成する際の重要な課題の XNUMX つは、イオン変調をオンにする機能です。シリコンで作られた従来の人工ニューロンは、多くの神経機能をエミュレートできますが、イオンを介して通信することはできません。対照的に、c-OECN はイオンを使用して、実際の生物学的ニューロンのいくつかの重要な機能を実証します」と、LOE の有機ナノエレクトロニクスグループの主任研究者である Simone Fabiano は述べています。

2018 年、リンショーピン大学の研究グループは、負電荷を生成できる材料である n 型リードポリマーに基づく有機電気化学トランジスタを開発した最初のグループの XNUMX つです。これにより、印刷用の相補的な有機電気化学回路を作成することが可能になりました。それ以来、グループはこれらのトランジスタを最適化して、印刷機で薄いプラスチックホイルに印刷できるように取り組んできました。その結果、フレキシブル基板上に数千個のトランジスタを印刷し、それらを使用して人工神経細胞を設計することが可能になりました。

新しく開発された人工ニューロンでは、イオンを使用して n 型リードポリマーを通る電子電流の流れを制御し、デバイスに電圧スパイクを発生させます。このプロセスは、生体の神経細胞で起こることに似ています。人工神経細胞の独自の素材により、生物学で見られるナトリウムイオンチャネルの活性化と不活性化を連想させる、ほぼ完全なベルカーブで電流を増減させることもできます。

カロリンスカ研究所 (KI) と共同で実施された実験では、新規の c-OECN ニューロンがマウスの迷走神経に接続されました。結果は、人工ニューロンがマウスの神経を刺激し、心拍数を 4,5% 変化させることができることを示しています。

人工ニューロンが迷走神経自体を刺激できるという事実は、長期的にはさまざまな形の治療への重要な応用への道を開く可能性があります。一般に、有機半導体は生体適合性があり、柔らかく、延性があるという利点がありますが、迷走神経は、免疫系や体の代謝などで重要な役割を果たしています。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

Toshiba TC3567CFSG および TC3567DFSG ウェアラブル IC 11.06.2017

東芝は、ウェアラブルデバイス、医療機器、IoT デバイス、玩具、リモコン、および Bluetooth LE 3567 のサポートと低消費電力を必要とするその他の製品向けの TC3567CFSG および TC4.2DFSG チップのリリースを発表しました。最後のパラメーターによると、TC3567CFSG と TC3567DFSG はこのクラスで最高です。少なくとも、メーカーはそう信じています。

送信モードでは、新しいマイクロ回路は 3,3 mA の電流を消費し、3 V の電源電圧で動作します。特に、高効率の内蔵 DC-DC コンバーターにより、低消費電力を確保することが可能になりました。スリープモードでの消費電流は 50 nA です。 TC3567CFSG チップは、1,9 ～ 3,6 V、TC3567DFSG - 1,8 ～ 3,6 V の電源電圧用に設計されています。

TC3567CFSG と TC3567DFSG のもう 32 つの利点は、組み込みの XNUMXB 乱数ジェネレーターです。これは、IoT 製品のセキュリティの向上に役立つと主張されている機能です。

どちらのモデルも ARM Cortex-M0 CPU で構成されています。 UART、I2C、SPI、および GPIO インターフェイスがあります。

TC3567CFSG には 128 KB のフラッシュメモリが統合されているため、通常の電源投入にはわずか 3567 つの外部コンポーネントで十分です。 TC3567DFSG にはフラッシュメモリがありません。これにより、消費電力がさらに削減されました。東芝は、TC2032DFSG ベースのビーコンが単一の CRXNUMX バッテリーで XNUMX 年以上動作できると見積もっています。

-40°Cから85°Cの温度で動作するように設計された超小型回路には、リードピッチ40mmの5 x 5mm QFN0,4パッケージが選択されました。

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