Newsy

Zbudowano najmniejszy na świecie chip do wszczepiania pod skórę. Waży 2 mg i może badać połączenia mózgowe [DEPESZA]

2020-07-27  |  06:00
Wszystkie newsy

Japońscy naukowcy zbudowali najmniejsze na świecie urządzenie optyczne, które może być wszczepiane pod skórę. Zawiera ogniwo fotowoltaiczne, zasilane światłem podczerwonym, które emituje światło niebieskie. Zastosowanie światła podczerwonego pozwala na wszczepienie urządzenia na kilka centymetrów w głąb ciała, a emisja światła niebieskiego może być wykorzystana do kontroli wzorców mózgowych. Chip może znaleźć zastosowanie zarówno w opiece medycznej, jak i na błyskawicznie rosnącym rynku internetu rzeczy.

Zachowanie neuronów można zmienić nie tylko za pomocą substancji chemicznych, ale i samego światła. Światło może aktywować określone białka w mózgu, aby zmienić wzorce mózgowe. W związku z tym naukowcy wszczepili urządzenia optyczne np. gryzoniom, aby skutecznie kontrolować ich zachowanie, używając jako bodźca jedynie światła o określonych długościach fal. Dotychczas stosowane urządzenia były zazwyczaj nieporęczne i ciężkie, w dużej mierze ze względu na zależność od elektromagnetyzmu – zarówno napięcie, jak i prąd zmniejszają się wraz ze zmniejszaniem rozmiaru.

Grupa japońskich naukowców zbudowała wszczepialny chip CMOS o objętości 1 mm3 i ciężarze 2,3 mg.

– Rozmiar jest zawsze wyzwaniem. Nikt nie lubi mieć dużych implantów – podkreśla Takashi Tokuda, profesor nadzwyczajny w Nara Institute of Science and Technology (NAIST). – Zintegrowaliśmy dwa zestawy ogniw fotowoltaicznych na układach półprzewodnikowych. Dziesięć komórek zostało zintegrowanych do zasilania, a siedem komórek do polaryzacji.

Tak mały rozmiar urządzenia optycznego wynika z faktu, że w urządzeniach opartych na fotowoltaice napięcie pozostaje niezmienione niezależnie od rozmiaru. Nowy chip wykorzystuje uzupełniający się półprzewodnik z tlenku metalu, który kontroluje moc fotowoltaiczną.

Urządzenie zawiera chip LED InGan (zbudowany z azotku indu i galu), dzięki któremu może emitować niebieskie światło. Można je zaś aktywować za pomocą światła podczerwonego. To o tyle istotne, że podczerwień może wnikać głęboko w ciało, podczas gdy światło niebieskie nie może dotrzeć głębiej niż powierzchnia. Dlatego urządzenie można wszczepić na kilka centymetrów w głąb ciała.

Nowy biochip japońskich naukowców nie jest jednak jeszcze gotowy do wszczepiania, wciąż wymaga modyfikacji przed uzyskaniem pełnego potencjału.

– Urządzenie może być stosowane tylko do stymulacji impulsami i wymaga czasu ładowania dla każdej stymulacji. Większość optogenetyków używa wielu impulsów. Musimy poprawić wydajność odbioru i konwersji energii – wskazuje Takashi Tokuda. – Jest to jednak najmniejszy na świecie bezprzewodowy optyczny stymulator neuronowy.

Jeśli to najmniejsze na świecie urządzenie optyczne do wszczepiania pod skórę zostanie skomercjalizowane, może posłużyć m.in. w opiece zdrowotnej czy do kontrolowania urządzeń internetu rzeczy.

(Newseria Innowacje)

Czytaj także

Transmisje online

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Konsument

Krakowska fabryka Philip Morris przestawia się na produkcję wkładów tytoniowych do nowych podgrzewaczy. Amerykański koncern ogłosił zakończenie inwestycji o wartości blisko 1 mld zł

Koncern Philip Morris International (PMI) zakończył wartą niemal 1 mld zł modernizację fabryki w Krakowie. Nowe linie produkcyjne są w stanie wyprodukować w skali roku do 11 mld sztuk wkładów tytoniowych do podgrzewania, w tym do najnowszego systemu podgrzewania tytoniu, który właśnie trafił do sprzedaży w Polsce. To część globalnego planu firmy dotyczącego stopniowego wygaszania papierosów. W ciągu dekady PMI wprowadził blisko 30 proc. mniej papierosów na rynek. Zgodnie z planami do 2030 roku 2/3 globalnych przychodów PMI ma pochodzić z wyrobów bezdymnych, w tym z tytoniu do podgrzewania.

Transport

Eksperci apelują o przyspieszenie wdrożenia ETCS na polskiej kolei. Można to zrobić taniej i szybciej

Tylko w 2024 roku doszło na polskiej kolei do niemal 200 tzw. zdarzeń SPAD, czyli najczęściej przejechania przez pociąg sygnału „Stój”. Liczba takich incydentów z roku na rok rośnie, co może prowadzić do poważnych zagrożeń. Ograniczeniu konsekwencji ludzkich błędów ma służyć Europejski System Sterowania Ruchem Kolejowym (ETCS). Obecnie jest on wdrożony na zaledwie 1 tys. km linii kolejowych w Polsce, mimo że pierwotne plany zakładały zakończenie wdrożenia do 2023 roku.

Bankowość

Cyfrowa transformacja wymaga od liderów biznesu nowych kompetencji. Wśród nich kluczowe są otwartość na zmianę i empatia

Empatia, elastyczność i gotowość do eksperymentowania to dziś kluczowe cechy skutecznego przywództwa – szczególnie w świecie zdominowanym przez technologię i sztuczną inteligencję. Transformacja cyfrowa stawia przed liderami wiele nowych wyzwań i wymusza nowy model zarządzania – oparty na zaufaniu, adaptacyjności i rozumieniu potrzeb zespołu. Od 15 lat kobiety na kierowniczych stanowiskach w rozwijaniu kompetencji liderskich wspiera Program Santander W50. Uczestniczki z kilkunastu krajów zdobywają wiedzę i narzędzia do zarządzania zmianą, które pozwalają im skuteczniej funkcjonować w dynamicznym otoczeniu rynkowym.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.