Сердцу не прикажешь

05.11.2016

Несколько лет назад так называемые "органы на чипе" - миниатюрные технологические платформы и соответствующее программное обеспечение, позволяющие моделировать механические и молекулярные характеристики человеческих органов - стали реальностью. Ученые Гарвардского университета создали устройство, где в двух разделенных пористой мембраной каналах с культуральной жидкостью, имитирующей окружающую среду человеческого организма, находились живые клетки и ткани человека, которые подвергались анализу в реальном времени.

Весной этого года биоинженеры университета Торонто показали уже гораздо более сложную платформу под названием AngioChip, которая представляет собой трехмерную структуру для выращивания ткани, имитирующей функции здорового человеческого организма. AngioChip сделан из тонких слоев полимера, создающих 3D-структуру, и каждый слой покрыт рисунком из каналов, ширина которых составляет всего 50-100 микрометров. Новое устройство, хотя и явилось значительным шагом на пути полностью функциональных "органов на чипе", не решило проблему высокой себестоимости их производства, а также сложности извлечения данных в связи с использованием микроскопов и высокоскоростных камер.

За дело опять взялись специалисты Гарвардского университета. Им удалось разработать жидкие материалы для 3D-печати, которые позволили автоматизировать процесс производства довольно сложных устройств. В частности ученые создали шесть видов материалов, которые в состоянии заменить структуру ткани сердца человека. Внутрь материалов встраиваются мягкие датчики, реагирующие на сокращения тканей и помогающие определить их реакцию на стресс и на долгосрочное воздействие токсинов. Печать устройств из этих материалов происходит посредством непрерывного автоматизированного процесса, что существенно сокращает расходы.

Устройства помогут ученым лучше понять постепенные изменения, происходящие в сердечной ткани в процессе развития и созревания, которые до сих пор остаются неизученными из-за отсутствия неинвазивных методов изучения работы ткани.

<< Назад: Бактерии предохранят фундамент от проседания 06.11.2016

>> Вперед: Платформа Maxim hSensor для разработки носимых электронных устройств 05.11.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Свет заменит электроны в компьютерах будущего 14.11.2019 Новый тип крошечных оптических транзисторов использует ультратонкий золотой диск для улавливания световых импульсов и их передачи из волновода в волновод, от чипа к чипу. Эти транзисторы, соединенные в массив, могут ускорить компьютеры, используя для передачи данных свет, а не электрический ток. Микроскопические оптические транзисторы, передающие данные при помощи света, сделают компьютеры и другие гаджеты более эффективными благодаря тому, что световые волны могут передавать информацию быстрее. Частицы света, называемые фотонами, проникают сквозь материалы, не взаимодействуя с окружающей средой, как это делают электроны. До сих пор светопередача не предлагалась для ускорения компьютеров потому, что оптические транзисторы, передающие световые сигналы, работали слишком медленно и расходовали много электроэнергии. Теперь разработаны новые оптические транзисторы, способные передавать сигналы менее чем за миллионную долю секунды, расходуя при этом примерно один вольт, что сравнимо с напряжениями в прочей электронике. Компьютеры, оснащенные новой разработкой, использующей для передачи информации свет, а не электричество, позволят, например, автономным автомобилям молниеносно сканировать окружающее пространство или, скажем, считывать информацию с квантовых компьютеров. Каждый оптический транзистор содержит ультратонкий золотой диск, подвешенный над кремниевой пластиной. При подаче небольшого напряжения диск выгибается в одну или другую сторону как чаша или зонт. Ориентация золотого диска определяет, куда будет перенаправлен свет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026