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体の中で電子が働いている

03.07.2013

コロンバスにあるオハイオ州立大学の科学者たちは、生体の組織や体液に直接接触して機能する電子機器を開発しました。この技術は、遠隔操作された動物の作成から、「スマート」インプラント、医療センサー、さらには人工神経の製造まで、さまざまな分野で最も幅広い展望を切り開きます。

もちろん、最近ではペースメーカーなど体内で働く電子機器がすでにあります。しかし、それらはすべて体から隔離されており、生体組織と直接接触することはありません。通常、埋め込み型ペースメーカーは、体の免疫反応を抑制する化学物質でコーティングされた密閉されたステンレス鋼の容器に入れられます。

これらの予防措置がすべて守られないと、異物の拒絶が始まり、重度の炎症やさらに悪化する可能性があります. 新しいタイプの電子機器にはそのような問題はなく、たとえば、移植された臓器の拒絶反応に関連する炎症プロセスに特徴的なタンパク質を検出するセンサーとして、生体組織で機能することができます。

最も重要なことは、新しいタイプの埋め込み型電子機器が、比較的安価でよくマスターされたシリコンに基づいて作られていることです。シリコンは毒性がなく、半導体で広く使用されているにもかかわらず、純粋な形で体内で使用することはできないため、これは本当に驚くべきことです. これは、身体の自然な電解質、主にナトリウムイオンとカリウムイオンがシリコントランジスタに浸透し、その動作を妨害するという事実によるものです.

この問題を回避するために、アメリカの科学者は、シリコンバイオエレクトロニクスを作成するための特別な保護コーティングを開発しました。実験中、コーティングは電子回路を、体内の化学環境を模倣する溶液に 24 時間さらされることから確実に保護しました。実験では、シリコンチップは酸化アルミニウムでコーティングされていましたが、科学者は、チタンなどのさまざまな材料をコーティングに使用できると考えています。これにより、拒否できない電子機器の範囲が拡大します。特に、開発者は、新しい技術の助けを借りて、損傷した神経経路の代わりに新しい神経経路を敷設したり、人間の神経系をさまざまなデバイスに接続したりできると考えています。プロテーゼ、マニピュレーター、ロボット制御システム、外骨格など

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

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

人体内部での 3D プリント 20.06.2020

現代では、3D プリントを使用した人間の臓器の作成に焦点を当てた研究がますます増えています。しかしながら、そのような身体部分は、比較的大きな切開を通して移植されなければならない. 新しいバイオインク技術により、人間の体内で臓器を「成長」させることができます。

世界にはすでにさまざまな種類のバイオインクがあります。原則として、それは生細胞、足場材料、および細胞が足場材料上で増殖するのを促進する成長因子を含む液体であり、徐々にそれを生物組織に変えます.

このようなバイオインクは、3D プリンターのノズルから「絞り出され」、体の外側に臓器を層ごとに作成します。多くの場合、紫外線の影響で硬化します。残念ながら、これらの光線は患者の組織に有害です。アメリカの科学者によって開発された新しいバイオインクは、異なる働きをします。

液体は、小さな切開部から患者の体内に外科的に挿入されるロボットノズルの細い先端から供給されます。バイオインクの各ストランドを所定の位置に保持するために、ノズルは患者の軟部組織に小さなニッチを作り、この空間に液体の塊を配置します。これがアンカーとして機能します。ノズルを外すと、生地の外側に別のアンカーが配置されます。科学者はまた、そのような材料は硬化するために紫外線を必要としないことに注意することが重要であると述べています.

研究者は、将来的にこの物質を使用して、血管や椎間板などの体の一部を作成できると考えています. しかし、今ではこの材料は、損傷した臓器や欠陥のある臓器の「絆創膏」として使用できます。

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