Pajisja elektrike e lidhjes Tru-Makinë

Studiuesit në Universitetin Stanford kanë zhvilluar një pajisje të re për lidhjen e trurit drejtpërdrejt me teknologjitë me bazë silikoni. Ndërsa pajisjet e ndërfaqes tru-makinë tashmë ekzistojnë. Dhe përdoren për protetikë, trajtim sëmundjesh dhe hulumtime të trurit. Kjo pajisje e fundit mund të regjistrojë më shumë të dhëna duke qenë më pak ndërhyrëse sesa opsionet ekzistuese.

Askush nuk i ka marrë këto elektronikë silikoni 2D dhe i përputhet me arkitekturën tre-dimensionale të trurit më pare. Ne duhej të hedhim jashtë atë që dimë tashmë në lidhje me trillimet konvencionale të çipit. Të hartojmë procese të reja për të sjellë elektronikën e silikonit në dimensionin e tretë. Dhe ne duhej ta bënim atë në një mënyrë që mund të shkallëzohej lehtë.

Pajisja, objekt i një letre, përmban një tufë mikrovaleash. Me secilën tel më të vogël se gjysmën e gjerësisë së flokëve më të hollë të njeriut. Këto tela të hollë mund të futen butësisht në tru dhe lidhen nga jashtë drejtpërdrejt me një çip silikoni. Regjistron sinjalet elektrike të trurit që ka4lojnë nga secila tel.  Si bërja e një filmi të aktivitetit elektrik nervor. Versionet aktuale të pajisjes përfshijnë qindra mikrovalë, por versionet e ardhshme mund të përmbajnë mijëra.

“Aktiviteti elektrik është një nga mënyrat me rezolucion më të lartë për të parë veprimtarinë e trurit,” tha Nick Melosh, profesor i shkencës dhe inxhinierisë së materialeve në Stanford dhe autori bashkë-i lartë i punimit. “Me këtë grup mikrovalësh, ne mund të shohim se çfarë po ndodh në nivelin single-neuron.”

Studiuesit testuan ndërfaqen e tyre të trurit-makinës në qelizat e izoluara të retinës nga minjtë dhe në trurin e minjve të gjallë. Në të dy rastet, ata morën me sukses sinjale domethënëse nëpër qindra kanale të grupit. Hulumtimi i vazhdueshëm do të përcaktojë më tej se sa kohë pajisja mund të mbetet në tru.  Çfarë mund të zbulojnë këto sinjale. Ekipi është veçanërisht i interesuar në atë që sinjalet mund t’u tregojnë atyre për të mësuar. Studiuesit gjithashtu janë duke punuar në aplikime në protetikë, veçanërisht ndihmë në të folur.

Ja vlen të presim

Studiuesit e dinin që, për të arritur qëllimet e tyre, ata duhej të krijonin një ndërfaqe tru-makinë. Që nuk ishte vetëm afatgjatë, por edhe e aftë të krijonte një lidhje të ngushtë me trurin. Ndërsa shkaktonte dëme minimale. Ata u përqëndruan në lidhjen me pajisjet me bazë silikoni në mënyrë që të përfitojnë nga përparimet në ato teknologji.

Ju në të vërtetë mund të merrni vetëm çipin, shtypni atë në skajin e ekspozuar të paketës dhe merrni sinjalet.

Një sfidë kryesore me të cilën studiuesit u morën me vështirësi ishin të përcaktonin mënyrën e strukturimit të grupit. Duhej të ishte e fortë dhe e qëndrueshme, edhe pse përbërësit kryesorë të saj janë qindra tela minuscule. Zgjidhja ishte që të mbështillni secilën tela në një polimer të sigurt biologjikisht dhe pastaj t’i bashkoni ato brenda një jakë metalike. Kjo siguron që telat janë të ndara dhe të orientuar siç duhet. Nën jakë, polimeri hiqet në mënyrë që telat të mund të drejtohen individualisht në tru.

 

Pajisjet ekzistuese të ndërfaqes tru-makinë janë të kufizuara në rreth 100 tela që ofrojnë 100 kanale të sinjalit, dhe secila duhet të vendoset me kujdes në rrjetë me dorë. Studiuesit kaluan vite duke rafinuar teknikat e tyre të projektimit dhe fabrikimit për të mundësuar krijimin e një grupi me mijëra kanale.

Dizajni i kësaj pajisje është krejtësisht i ndryshëm nga çdo pajisje ekzistuese e regjistrimit me densitet të lartë, dhe forma, madhësia dhe dendësia e grupit mund të ndryshojnë thjesht gjatë trillimit. Kjo do të thotë që ne mund të regjistrojmë njëkohësisht rajone të ndryshme të trurit në thellësi të ndryshme me praktikisht çdo marrëveshje 3D. Nëse aplikohet gjerësisht, kjo teknologji do të shkëlqejë shumë në kuptimin tonë të funksionimit të trurit në gjendjet shëndetësore dhe të sëmundjeve.

Pasi kaluan vite të tëra duke ndjekur këtë ide ambicioze, por ende elegante, ata nuk kishin deri në fund të procesit një pajisje që mund të testohej në indet e gjalla.