Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Бриллианты из ядерных отходов станут батарейкой для имплантатов

Бриллианты из ядерных отходов станут батарейкой для имплантатов
Компании Arkenlight и Axorus объединились для создания прототипа первого искусственного нейрона, работающего на алмазной бета-вольтовой батарее, изготовленной из ядерных отходов. Цель состоит в разработке медицинских имплантатов с источниками энергии, которым в течение десятилетия не потребуется подзарядка.


Компания Arkenlight была сформирована исследователями из Университета Бристоля, которые разработали средства для получения кусков радиоактивных отходов с ядерных электростанций, в частности углерода-14 и трития из частей реактора, которые подвергались воздействию излучения топливного стержня, и преобразования их в бриллиантах, которые могут собирать высокоэнергетические электроны или бета-частицы, и превращать их в полезное электричество.
Такие бета-вольтовые батареи будут генерировать мощность в течение чрезвычайно долгого времени - некоторые могут быть разработаны для работы десятилетиями, другие - в течение тысячелетий, в зависимости от полураспада конкретного изотопа, который используется. И, несмотря на то, что они сделаны из радиоактивных ядерных отходов, по словам Arkenlight, они очень безопасны для использования вблизи или даже внутри человеческого тела, поскольку бета-излучение такого рода не проникает далеко в ткани, а крайняя твердость алмазной структуры делает их очень крепкими.

Важно отметить, что речь идет о крошечном количестве мощности, и о том, что другие компании, обещающие питание потребительских устройств и электромобилей с ядерными бриллиантами, еще не продемонстрировали, как они будут делать это без батарей больше и тяжелее, чем сами устройства.
В последнее время Arkenlight работает с французской компанией Axorus, чтобы изучить возможность использования бета-вольтовых микробатарей для питания искусственных нейронов Axorus.
Искусственные нейроны предназначены для проникновения в нервную систему пациента и выполнять различные функции, основанные на их способности общаться с биологическими нейронами, «прослушиваемыми» сигналами, отправленными другими нейронами и другими системами, и посылающие собственные, где это необходимо. «Это CMOS-схема, которая в 1000 раз более энергоэффективна и до 10 раз меньше биологического нейрона. Очень высокая чувствительность делает его идеальным для медицинских имплантатов», сообщает сайт компании.

Есть всевозможные способы, которыми Axorus надеется использовать такие устройства. В настоящее время компания разрабатывает искусственную сетчатку, которая сочетает в себе ряд искусственных нейронов с фотодиодами, создавая матрицу «пикселей», которые могут прочитать входящий свет и посылать электрический сигнал в мозг через зрительный нерв. Разработанная для пациентов, испытывающих возрастную дегенерацию желтого пятна, она направлена на возвращение людям центральной части зрения, хотя изначально только в черно-белом цвете.
Эти искусственные сетчатки будут питаться от окружающего света, но Axorus ищет решения для их питания ночью. У компании есть ряд других применений для искусственных нейронов в мозге, эндокринной системы, в кишечнике и мочевыделительной системе, где они потенциально могут лечить все виды заболеваний - но для их питания не будет света.
Крошечная, безопасная бета-вольтовая батарея, которая работает десятилетиями, может быть идеальной для этих устройств, поэтому Arkenlight и Axorus заключили партнерские отношения, чтобы создать доказательство концепции: первый искусственный нейрон, прикрепленный к генератору Radiovoltaic Micro-Power Tritium. 

Яркое пятно вверху - это сам нейрон, а черный ящик в нижней части - бета-батарея. Если это выглядит немного великоватым, чтобы поместиться в глазном яблоке, не волнуйтесь: целевой размер батареи тритиума составляет 4х4 мм (0,16 х 0,16 дюйма) с толщиной менее 50 микрон. Хотя окончательная мощность и ожидаемый срок службы еще не определены, компания заявляет, что рассчитывает на то, что эти устройства будут вырабатывать микроватты энергии в течение десятилетий.
Есть еще путь. «Несмотря на то, что сейчас мы производим бриллианты», - говорит генеральный директор Arkenlight Морган Бордмен. «Путь к минимально жизнеспособному продукту требует множества итераций при уточнении рецепта и процесса, чтобы обеспечить максимально возможную плотность мощности. На этом пути нам необходимо провести большое количество испытаний для определения и обеспечения стандартов последовательного производства и безопасности. Это не тривиальные задачи, требующие много времени и усилий. До появления коммерчески доступного продукта еще несколько лет, но мы работаем с первыми клиентами (например, Axorus), чтобы согласовать наши усилия с их потребностями. Такие виды сотрудничества на ранних стадиях исследований являются типичными и очень полезными, поскольку способствуют разработке продукта и, как правило, заканчиваются коммерческими отношениями».
Тем не менее, компания не теряет надежды, что к 2024 году сможет выпустить что-то коммерческое, и если она сможет продемонстрировать, что батареи безопасны и надежны внутри человеческого тела и обеспечивают нужное количество энергии в крошечном корпусе, они могут найти ряд других медицинских применений, чтобы подключиться к ним в дальнейшем. Увлекательный материал. Посмотрите видео о технологии искусственной сетчатки и нейронов Axorus ниже.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Исследователи продолжают выяснять сложную роль, которую воспаление играет в ожирении, и его влияние на последующие эффекты: резистентность к инсулину, контроль уровня глюкозы и риск диабета.

Новое исследование добавило важные новые идеи в эту область, продемонстрировав, как низкие температуры могут стимулировать высвобождение молекулы, которая обращает вспять этот тип воспаления и снижает массу тела у мышей, закладывая основу для новых терапевтических средств, которые вызывают аналогичные эффекты у людей. Исследование, проведенное учеными из Диабетического центра Джослина и Женской б...
28.06.22 09:45
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
1
Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Инновационный научный прибор Compact Color Biofinder, разработанный группой исследователей из Гавайского университета в Маноа, может изменить правила игры в поисках признаков внеземной жизни.

Большинство биологических материалов, например, аминокислоты, окаменелости, осадочные породы, растения, микробы, белки и липиды, имеют сильные сигналы органической флуоресценции, которые могут быть обнаружены специальными сканирующими камерами. В исследовании, недавно опубликованном в Nature Scientific Reports, исследовательская группа сообщила, что Biofinder настолько чувствителен, что может точн...
26.06.22 20:14
0
0
Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Исследователи продолжают выяснять сложную роль, которую воспаление играет в ожирении, и его влияние на последующие эффекты: резистентность к инсулину, контроль уровня глюкозы и риск диабета.

Новое исследование добавило важные новые идеи в эту область, продемонстрировав, как низкие температуры могут стимулировать высвобождение молекулы, которая обращает вспять этот тип воспаления и снижает массу тела у мышей, закладывая основу для новых терапевтических средств, которые вызывают аналогичные эффекты у людей. Исследование, проведенное учеными из Диабетического центра Джослина и Женской б...
28.06.22 09:45
0
3
Первое в Америке испытание CRISPR почти на 100% эффективно спустя 3 года

Первое в Америке испытание CRISPR почти на 100% эффективно спустя 3 года

Невероятные данные, представленные недавно на Конгрессе Европейской гематологической ассоциации, показали, что экспериментальная терапия редактирования генов CRISPR безопасна и эффективна в течение трех лет после лечения.

Последующие результаты получены в результате одного из самых продолжительных испытаний на людях с использованием технологии CRISPR для лечения пары редких генетических заболеваний крови. Первое испытание на людях в Соединенных Штатах для проверки технологии редактирования генов CRISPR началось еще в 2019 году. Испытание было сосредоточено на двух редких заболеваниях крови: бета-талассемии и серпо...
20.06.22 11:22
0
3
Лекарство от рака стимулирует гены мозга для улучшения памяти и обучения

Лекарство от рака стимулирует гены мозга для улучшения памяти и обучения

Исследователи из EPFL обнаружили, что существующее лекарство, используемое для лечения рака, помимо прочего, также улучшает память. Любопытно, что тесты на мышах показали, что препарат действует путем включения генов, связанных с пластичностью мозга.

Рассматриваемый препарат принадлежит к классу ингибиторов гистоновых деацетилаз (HDAC), которые используются для различных целей. Этот конкретный препарат называется CI-994, и его вводят в качестве адъюванта химиотерапии, повышая эффективность лечения рака. Другие исследования показали, что препарат также действует как усилитель когнитивных функций у животных, но как он работает в этом отноше...
15.06.22 09:44
0
0
Новый рецептор кокаина может привести к новым методам лечения зависимости

Новый рецептор кокаина может привести к новым методам лечения зависимости

Ученые из Университета Джона Хопкинса выявили неизвестный ранее механизм действия кокаина на мозг, что может открыть новые виды лечения зависимости от наркотика. Интересно, что у самцов и самок мышей он работает по-разному.

Известно, что кокаин взаимодействует с синапсами в головном мозге, предотвращая поглощение нейронами дофамина, химического нейротрансмиттера, связанного с чувством вознаграждения и удовольствия. Это заставляет дофамин накапливаться в синапсах, продлевая положительные эмоции. Это механизм, лежащий в основе того, почему люди принимают кокаин, и почему некоторые люди становятся зависимыми от него. П...
07.06.22 08:20
0