นักวิจัยปลูกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงภายในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต

นักวิจัยปลูกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงภายในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต

การเชื่อมต่อเนื้อเยื่อประสาทกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวิธีการตรวจสอบลักษณะการส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ซับซ้อนของระบบประสาท อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังไว้ยังสามารถใช้เพื่อปรับวงจรประสาทเพื่อป้องกันหรือรักษาโรคต่างๆ น่าเสียดายที่มีพื้นฐานไม่ตรงกันระหว่างพื้นผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่แข็งและเนื้อเยื่ออ่อน ซึ่งเสี่ยงต่อความเสียหายต่อระบบสิ่งมีชีวิตที่บอบบาง นักวิจัยในสวีเดนได้หา

ทางแก้ไข

ความไม่ตรงกันนี้ด้วยการสร้างอิเล็กโทรดภายในร่างกาย ทีมงานได้พัฒนาวิธีการสร้างวัสดุตัวนำที่อ่อนนุ่มและปราศจากสารตั้งต้นโดยตรงภายในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต โดยใช้โมเลกุลของร่างกายเป็นตัวกระตุ้น วิธีการที่อธิบายไว้ในScienceเริ่มต้นด้วยสารละลายที่ฉีดได้ซึ่งทำจากค็อกเทลที่ซับซ้อน

ของสารตั้งต้นระดับโมเลกุล เจลนี้มีโมโนเมอร์อินทรีย์ที่เรียกว่า ETE-COONa เช่นเดียวกับเอนไซม์ออกซิเดส (กลูโคสออกซิเดส (GOx) หรือแลคเตทออกซิเดส (LOx)) และฮอร์สแรดิชเปอร์ออกซิเดสที่ฝังอยู่ในพอลิเมอร์เมทริกซ์พร้อมกับสารเชื่อมขวาง หลังการฉีด เอ็นไซม์จะสลายสารเมแทบอไลต์ภายใน

เนื้อเยื่อ (กลูโคสหรือแลคเตต) กระตุ้นให้เกิดโพลิเมอไรเซชันของมอนอเมอร์อินทรีย์เพื่อสร้างเจลนำไฟฟ้าที่มีความเสถียรและอ่อนนุ่ม“เป็นเวลาหลายสิบปีแล้วที่เราพยายามสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เลียนแบบชีววิทยา ตอนนี้เราให้ชีววิทยาสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เรา” แห่งมหาวิทยาลัย 

กล่าว ในการแถลงข่าวในการผลิตอิเล็กโทรด ในร่างกายและเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบกระบวนการพอลิเมอไรเซชันที่กระตุ้นด้วยเอนไซม์โดยการฉีดเจลค็อกเทลเข้าไปในปลาเซบราฟิชที่มีชีวิตซึ่งผ่านการดมยาสลบ เจลฉีดเข้าไปในครีบหางของม้าลายที่ทำการโพลีเมอไรเซชันในร่างกายทำให้เกิดสีเข้มที่เด่นชัด

ตลอดความยาวของโพรงครีบ ทั้งกลูโคสและแลคเตตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ โดยแลคเตตจะกระตุ้นให้เกิดพอลิเมอไรเซชันเร็วขึ้น ซึ่งน่าจะเกิดจากความเข้มข้นที่สูงขึ้นในเนื้อเยื่อเซเบราฟิชทีมต่อมาได้ฉีดค็อกเทลที่มี LOx ซึ่งเป็นเอนไซม์ออกซิเดสเข้าไปในสมองของปลาเซบราฟิช

ที่ได้รับยาสลบ 

ซึ่งดำเนินการชิ้นสมองที่ผ่าออกมีโพลิเมอร์สีน้ำเงินเข้ม ซึ่งบ่งชี้ถึงสัญญาณของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งนักวิจัยยืนยันผ่านเครื่องสเปกโทรสโกปีแบบดูดกลืนรังสียูวีพวกเขาแสดงลักษณะพฤติกรรมทางไฟฟ้าของชิ้นสมองโดยวางไว้ด้านบนของอาร์เรย์ไมโครอิเล็กโทรดสีทอง (MEAs) และทำการวัดในบริเวณ

ที่มีจุดมืด ชิ้นสมองที่ขาดน้ำจะแสดงกระแสเชิงเส้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่าง −0.5 ถึง 0.5 V กระแสนี้สูงกว่าที่เห็นในตัวอย่างเนื้อเยื่อควบคุมที่สำคัญเจลที่มีส่วนผสมของ LOx ดูเหมือนจะไม่เป็นพิษ สามวันหลังจากเจลโพลีเมอไรเซชันในสมอง ปลาม้าลายแสดงพฤติกรรมการว่ายน้ำตามปกติ 

และบริเวณที่ฉีดไม่มีสัญญาณของความเสียหายของเนื้อเยื่อการฉีดเจลค็อกเทลที่มีส่วนผสมของ GOx เข้าไปในสมองของม้าลายไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน คาดว่าประสิทธิภาพที่แย่นี้เป็นเพราะสมองของม้าลาย เช่นเดียวกับสมองของมนุษย์ เป็นที่รู้กันว่ามีน้ำตาลกลูโคสต่ำและมีความเข้มข้น

ของแลคเตตสูง

นักวิจัยยังได้แช่หัวใจปลาม้าลายที่สกัดแล้วในเจลค็อกเทลที่มีส่วนผสมของ GOx หรือ LOx สำหรับเจลทั้งสอง พวกเขาสังเกตเส้นสีน้ำเงินเข้มบนพื้นผิวของหัวใจ ซึ่งบ่งชี้ว่าทั้งกลูโคสและแลคเตทเหนี่ยวนำให้เกิดโพลิเมอไรเซชัน หัวใจที่ดึงออกจากเจลและรวมเข้ากับ MEAs แสดงการตอบสนองกระแส

เชิงเส้นต่อการประยุกต์ใช้การกวาดด้วยแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ไม่พบในตัวอย่างควบคุม

การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของตัวนำอิเล็กทรอนิกส์ที่เติมเชื้อเพลิงจากสารภายในร่างกายสามารถพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อนในเนื้อเยื่อชีวภาพและสภาพแวดล้อมต่างๆ 

เพื่อยืนยันสิ่งนี้ นักวิจัยได้ฉีดเจลลงในตัวอย่างเนื้อวัว เนื้อหมู เนื้อไก่ และเต้าหู้ พวกเขาสังเกตการเกิดพอลิเมอไรเซชันในเนื้อเยื่อทั้งหมด แต่ไม่ใช่ในเต้าหู้จากพืช เนื่องจากสารที่จำเป็นขาดหรือมีความเข้มข้นต่ำสุดท้าย เพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ในการสร้างอิเล็กโทรดบันทึกและกระตุ้นสำหรับการใช้งาน

ด้านประสาทวิทยาศาสตร์ ทีมงานได้ฉีดเจลเข้าไปในปลิงที่เป็นยา ซึ่งมีระบบประสาทที่เรียบง่ายและเข้าถึงได้ง่าย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเครื่องดื่มค็อกเทลที่มีส่วนผสมของ LOx รวมตัวกันในแหล่งกำเนิดและสามารถเชื่อมต่อเนื้อเยื่อประสาทกับอิเล็กโทรดทองคำบนหัววัดขนาดเล็กที่ยืดหยุ่นได้

ในเมืองลินเชอปิง กล่าวว่า “ผลการวิจัยของเราเปิดโอกาสให้มีแนวคิดใหม่ๆ อย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับชีววิทยาและอิเล็กทรอนิกส์ “เรายังมีปัญหาหลายอย่างที่ต้องแก้ไข แต่การศึกษานี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับการวิจัยในอนาคต”กล่าวว่าเป้าหมายปัจจุบันของทีมรวมถึงการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของค็อกเทล

เพื่อควบคุมตำแหน่งที่มีผลผูกพัน การจัดหาเครื่องมือในการสร้างอิเล็กโทรดและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระดับเซลล์ “เรากำลังประเมินค๊อกเทลและดัดแปลงมันในแบบจำลองสัตว์ขนาดใหญ่อื่นๆ เพื่อให้สามารถติดต่อกับวงจรภายนอกได้ จากนั้นจึงจะบันทึกหรือสั่งงานการส่งสัญญาณประสาทได้” เขากล่าว

เกี่ยวกับการปลอมแปลง GPS โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการนำทางทางทะเล นี่คือเมื่อระบบนำทางของเรือส่งสัญญาณผิดพลาด เพื่อให้คิดว่ามันอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างจากตำแหน่งจริง ในมือของรัฐอันธพาลหรือโจรสลัด สิ่งนี้อาจถูกใช้เพื่อจี้หรือทำลายเรือ หรือนำเรือเหล่านั้นเข้าสู่น่านน้ำที่เป็นศัตรู 

ซึ่งเป็นโคมไฟในศตวรรษที่ 21 ที่นักทำลายเรือชาวคอร์นิชใช้ หากเราสามารถสร้างแผนที่แรงโน้มถ่วงที่แม่นยำ เรืออาจมีเครื่องวัดแรงโน้มถ่วงแบบควอนตัมบนเรือ และสามารถติดตามค่าแรงโน้มถ่วงและจับคู่ค่าเหล่านั้นกับแผนที่ ระบุตำแหน่งได้ ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องวัดแรงโน้มถ่วงนี้อาจอยู่ในกล่องปิดที่แยกจากโลกภายนอกโดยสิ้นเชิง ทำให้ไม่สามารถเจาะระบบได้ แม้ว่าจะมีใครบางคน

แนะนำ ufaslot888g