Machine verbesserte Menschen-oder cyborgs, wie man Sie auch im science-fiction-könnte ein Schritt näher an der Realität, Dank neue Forschung von der Universität von Surrey und der Harvard University.
Forscher haben erobert die monumentale Aufgabe der Herstellung skalierbare nanoprobe-arrays, die klein genug sind, aufzunehmen, die innere Funktionsweise des menschlichen kardialen Zellen und primären Neuronen.
Die Fähigkeit zu Lesen die elektrischen Aktivitäten von Zellen ist die Grundlage vieler biomedizinischer Verfahren, wie etwa die Aktivität des Gehirns mapping und neuronalen Prothetik. Die Entwicklung neuer Werkzeuge für die intrazelluläre Elektrophysiologie (der elektrische Strom läuft in den Zellen), dass die Grenzen dessen, was physikalisch möglich ist (zeitliche Auflösung), während die Verringerung der Invasivität könnte ein tieferes Verständnis der electrogenic Zellen und deren Netzwerke im Gewebe, als auch neue Wege für die Mensch-Maschine-Schnittstellen.
In einer Veröffentlichung von Nature Nanotechnology, Wissenschaftler aus Surrey Advanced Technology Institute (ATI) und der Harvard University detail, wie Sie erzeugt ein array mit den ultra-kleinen, U-förmigen Nanodraht-Feldeffekt-transistor-Sonden für intrazelluläre Aufnahme. Diese unglaublich kleine Struktur war verwendet, um Aufnahme, mit großer Klarheit, die innere Aktivität der primären Neuronen und anderen electrogenic cells, und das Gerät hat die Kapazität für eine multi-Kanal-Aufnahmen.
Dr. Yunlong Zhao von der ATI an der Universität von Surrey, sagte: „Wenn unsere medizinischen Experten sind, um weiter zu verstehen, unsere Kondition besser und uns helfen, länger zu Leben, ist es wichtig, dass wir weiterhin die Grenzen der modernen Wissenschaft, um Ihnen die bestmöglichen Werkzeuge, um Ihre Arbeit zu erledigen. Damit dies möglich ist, eine Kreuzung zwischen Menschen und Maschinen ist unvermeidlich.
„Unsere ultra-kleine, flexible, Nanodraht-Sonden könnte ein sehr mächtiges Werkzeug, als Sie können Messen intrazelluläre Signale mit Amplituden vergleichbar mit denen gemessen mit patch-clamp-Techniken; mit dem Vorteil, dass das Gerät skalierbar, es führt zu weniger Beschwerden und keine schwerwiegenden Schäden an der Zelle (zytosol Dilatation). Durch diese Arbeit fanden wir klare Hinweise dafür, wie die Größe und Krümmung beeinflussen Gerät Internalisierung und intrazelluläre Aufnahme signal.“
Professor Charles Lieber von der Abteilung für Chemie und Chemische Biologie an der Harvard Universität sagte: „Diese Arbeit stellt einen wichtigen Schritt zur Bewältigung der Allgemeinen Aufgabe der Integration ’synthetisiert‘ nanoskalige Bausteine in chip-und wafer-scale-arrays, und damit wir Adresse die langjährige Herausforderung, skalierbare intrazelluläre Aufnahme.
„Die Schönheit der Wissenschaft für viele, uns eingeschlossen, ist mit solchen Herausforderungen zu fahren, Hypothesen und Zukunft der Arbeit. Auf längere Sicht sehen wir diese Sonde Entwicklungen zusätzlich zu unseren Fähigkeiten, die der Antrieb für advanced high-resolution brain-machine-interfaces und vielleicht irgendwann bringen cyborgs sind Realität.“
Professor Ravi Silva, Direktor der ATI an der Universität von Surrey, sagte: „Diese unglaublich spannende und anspruchsvolle Stück Arbeit zeigt den Wert der wissenschaftlichen Zusammenarbeit. Zusammen mit der Möglichkeit der Aktualisierung der Werkzeuge, die wir verwenden, um zu überwachen, Zellen, diese Arbeit hat den Grundstein gelegt für die Maschine-und Mensch-Schnittstellen, die verbessern könnten, Leben auf der ganzen Welt.“
Dr. Yunlong Zhao und sein team arbeiten derzeit an neuartigen Energiespeicher, Elektrochemische Sondieren, bioelektronische Geräte, sensoren und 3D-soft-elektronische Systeme. Bachelor -, Graduierten-und postdoc-Studenten aus den Bereichen energy storage, Elektrochemie, nanofabrication, bioelectronics, tissue engineering sind sehr willkommen, um Kontakt Dr. Zhao zu erkunden, die Möglichkeiten weiter.