یکشنبه ۲۳ دی ۹۷ ۲۳:۱۰ ۸۸۶ بازديد
Klas Tybrandt ، محقق اصلی آزمایشگاه لوازم الکترونیکی آلی در دانشگاه Linkoping ، فن‌آوری جدیدی را برای ثبت شبکه عصبی طولانی‌مدت ایجاد کرده‌است . آن مبتنی بر یک کامپوزیت مواد الاستیک جدید است که رسانایی الکتریکی بالایی دارد و حتی زمانی که طول اصلی آن دو برابر می‌شود ، رسانایی الکتریکی بالایی را حفظ می‌کند .
نتیجه به‌دست‌آمده در هم‌کاری با همکاران در زوریخ و نیویورک به دست آمده‌است . این پیشرفت که برای بسیاری از کاربردها در مهندسی بیوپزشکی بسیار مهم بوده ، در مقاله‌ای که در مجله علمی معتبر مجلات علمی منتشر شده‌است ، شرح داده می‌شود .
کوپلینگ بین اجزای الکترونیکی و سلول‌های عصبی نه تنها برای جمع‌آوری اطلاعات مربوط به سیگنال دهی سلول بلکه برای تشخیص و درمان اختلالات عصبی و بیماری‌ها مانند صرع ، حیاتی است .
آن بسیار چالش برانگیز است که به ارتباطات پایدار بلند مدت که به نورون‌ها و یا بافت آسیب نمی‌زنند دست یابیم ، زیرا دو سیستم ، بافت نرم و انعطاف‌پذیر بدن و اجزای الکترونیکی سفت و سخت الکترونیکی ، خواص مکانیکی متفاوتی دارند .
" از آنجا که بافت انسان انعطاف‌پذیر است و تلفن همراه ، آسیب و التهاب در فصل مشترک با اجزای الکترونیکی سفت و سخت ایجاد می‌شود . Klas Tybrandt ، رهبر گروه الکترونیک نرم در آزمایشگاه الکترونیک الکترونیک ، دانشگاه Linkoping ، پردیس Campus ، می‌گوید : " این بیماری نه تنها باعث آسیب به بافت می‌شود ؛ بلکه سیگنال‌های عصبی مصنوعی نیز ایجاد می‌کند."
Klas Tybrandt ماده رسانای جدیدی را ایجاد کرده‌است که به اندازه بافت انسان نرم بوده و می‌تواند تا دو برابر طول عمر آن کشیده شود . مواد حاوی اکسید تیتانیوم روکش شده با روکش طلا است که در لاستیک سیلیکونی نصب شده‌است . ماده biocompatible است - - که به این معنی است که می‌تواند در تماس با بدن بدون عوارض جانبی باشد و رسانایی آن در طول زمان ثابت باقی می‌ماند .
" استفاده از کامپوزیت های رسانای الکتریکی نرم با چالش‌های متعددی همراه است . ما یک فرآیند تولید الکترودهای کوچک را توسعه دادیم که زیست سازگاری مواد را حفظ می‌کند . Klas Tybrandt می‌گوید : " این فرآیند از مواد بسیار کمی استفاده می‌کند و این به این معنی است که ما می‌توانیم با مواد نسبتا ً گران‌قیمت مثل طلا کار کنیم ، بدون اینکه قیمت گران شود ."
الکترودها در اندازه ۵۰ میکرومتری هستند و در فاصله ۲۰۰ میکرومتری از هم قرار گرفته‌اند . فرآیند ساخت به ۳۲ الکترود اجازه می‌دهد تا بر روی یک سطح بسیار کوچک قرار داده شوند . کاوشگر نهایی که در عکس نشان‌داده‌شده ، دارای عرض ۳.۲ میلی متر و ضخامت ۸۰ میکرومتری است .
The نرم در دانشگاه Linkoping و ETH زوریخ توسعه یافت و محققان دانشگاه نیویورک و دانشگاه کلمبیا متعاقبا ً آن‌ها را در مغز موش‌های صحرایی کاشتند . محققان توانستند سیگنال‌های عصبی با کیفیت بالا را از موش‌های متحرک به مدت ۳ ماه جمع‌آوری کنند . آزمایش‌ها در معرض بازبینی اخلاقی قرار گرفته‌اند و مقررات سخت گیرانه ای را دنبال کرده‌اند که آزمایش‌ها بر روی حیوانات را کنترل می‌کنند .
" وقتی نورون‌ها در مغز سیگنال‌ها را انتقال می‌دهند ، یک ولتاژ شکل می‌گیرد که الکترودها از طریق یک تقویت‌کننده کوچک به بعد منتقل می‌شوند و انتقال می‌دهند. همچنین می‌توانیم ببینیم که کدام الکترودها از کجا ناشی می‌شوند ، که به این معنی است که می‌توانیم محل را در مغز که سیگنال‌ها از آن نشات می‌گیرند تخمین بزنیم . این نوع اطلاعات spatiotemporal برای کاربردهای آتی مهم است . ما امیدواریم بتوانیم برای مثال ، جایی که سیگنال ایجاد حمله صرعی شروع می‌شود ، یک پیش‌نیاز برای درمان آن باشیم . حوزه دیگر کاربرد ، واسط‌های ماشین - ماشینی است که توسط آن فن‌آوری و prostheses آینده می‌تواند با کمک سیگنال‌های عصبی کنترل شود . Klas Tybrandt می‌گوید : " برنامه‌های جالب زیادی نیز وجود دارند که شامل سیستم عصبی محیطی در بدن و نحوه تنظیم اندام‌های مختلف هستند. "
این پیشرفت پایه و اساس حوزه الکترونیک Electronics است که در حال حاضر در دانشگاه Linkoping تاسیس شده‌است و Klas Tybrandt به عنوان بازرس اصلی شناخته می‌شود.
منبع سایت علم روز
نتیجه به‌دست‌آمده در هم‌کاری با همکاران در زوریخ و نیویورک به دست آمده‌است . این پیشرفت که برای بسیاری از کاربردها در مهندسی بیوپزشکی بسیار مهم بوده ، در مقاله‌ای که در مجله علمی معتبر مجلات علمی منتشر شده‌است ، شرح داده می‌شود .
کوپلینگ بین اجزای الکترونیکی و سلول‌های عصبی نه تنها برای جمع‌آوری اطلاعات مربوط به سیگنال دهی سلول بلکه برای تشخیص و درمان اختلالات عصبی و بیماری‌ها مانند صرع ، حیاتی است .
آن بسیار چالش برانگیز است که به ارتباطات پایدار بلند مدت که به نورون‌ها و یا بافت آسیب نمی‌زنند دست یابیم ، زیرا دو سیستم ، بافت نرم و انعطاف‌پذیر بدن و اجزای الکترونیکی سفت و سخت الکترونیکی ، خواص مکانیکی متفاوتی دارند .
" از آنجا که بافت انسان انعطاف‌پذیر است و تلفن همراه ، آسیب و التهاب در فصل مشترک با اجزای الکترونیکی سفت و سخت ایجاد می‌شود . Klas Tybrandt ، رهبر گروه الکترونیک نرم در آزمایشگاه الکترونیک الکترونیک ، دانشگاه Linkoping ، پردیس Campus ، می‌گوید : " این بیماری نه تنها باعث آسیب به بافت می‌شود ؛ بلکه سیگنال‌های عصبی مصنوعی نیز ایجاد می‌کند."
Klas Tybrandt ماده رسانای جدیدی را ایجاد کرده‌است که به اندازه بافت انسان نرم بوده و می‌تواند تا دو برابر طول عمر آن کشیده شود . مواد حاوی اکسید تیتانیوم روکش شده با روکش طلا است که در لاستیک سیلیکونی نصب شده‌است . ماده biocompatible است - - که به این معنی است که می‌تواند در تماس با بدن بدون عوارض جانبی باشد و رسانایی آن در طول زمان ثابت باقی می‌ماند .
" استفاده از کامپوزیت های رسانای الکتریکی نرم با چالش‌های متعددی همراه است . ما یک فرآیند تولید الکترودهای کوچک را توسعه دادیم که زیست سازگاری مواد را حفظ می‌کند . Klas Tybrandt می‌گوید : " این فرآیند از مواد بسیار کمی استفاده می‌کند و این به این معنی است که ما می‌توانیم با مواد نسبتا ً گران‌قیمت مثل طلا کار کنیم ، بدون اینکه قیمت گران شود ."
الکترودها در اندازه ۵۰ میکرومتری هستند و در فاصله ۲۰۰ میکرومتری از هم قرار گرفته‌اند . فرآیند ساخت به ۳۲ الکترود اجازه می‌دهد تا بر روی یک سطح بسیار کوچک قرار داده شوند . کاوشگر نهایی که در عکس نشان‌داده‌شده ، دارای عرض ۳.۲ میلی متر و ضخامت ۸۰ میکرومتری است .
The نرم در دانشگاه Linkoping و ETH زوریخ توسعه یافت و محققان دانشگاه نیویورک و دانشگاه کلمبیا متعاقبا ً آن‌ها را در مغز موش‌های صحرایی کاشتند . محققان توانستند سیگنال‌های عصبی با کیفیت بالا را از موش‌های متحرک به مدت ۳ ماه جمع‌آوری کنند . آزمایش‌ها در معرض بازبینی اخلاقی قرار گرفته‌اند و مقررات سخت گیرانه ای را دنبال کرده‌اند که آزمایش‌ها بر روی حیوانات را کنترل می‌کنند .
" وقتی نورون‌ها در مغز سیگنال‌ها را انتقال می‌دهند ، یک ولتاژ شکل می‌گیرد که الکترودها از طریق یک تقویت‌کننده کوچک به بعد منتقل می‌شوند و انتقال می‌دهند. همچنین می‌توانیم ببینیم که کدام الکترودها از کجا ناشی می‌شوند ، که به این معنی است که می‌توانیم محل را در مغز که سیگنال‌ها از آن نشات می‌گیرند تخمین بزنیم . این نوع اطلاعات spatiotemporal برای کاربردهای آتی مهم است . ما امیدواریم بتوانیم برای مثال ، جایی که سیگنال ایجاد حمله صرعی شروع می‌شود ، یک پیش‌نیاز برای درمان آن باشیم . حوزه دیگر کاربرد ، واسط‌های ماشین - ماشینی است که توسط آن فن‌آوری و prostheses آینده می‌تواند با کمک سیگنال‌های عصبی کنترل شود . Klas Tybrandt می‌گوید : " برنامه‌های جالب زیادی نیز وجود دارند که شامل سیستم عصبی محیطی در بدن و نحوه تنظیم اندام‌های مختلف هستند. "
این پیشرفت پایه و اساس حوزه الکترونیک Electronics است که در حال حاضر در دانشگاه Linkoping تاسیس شده‌است و Klas Tybrandt به عنوان بازرس اصلی شناخته می‌شود.
منبع سایت علم روز
- ۰ ۰
- ۰ نظر
