생물학적 전자 네트워크

 

생물학적 전자 네트워크

 

생물학적 전자 네트워크 연구

컴퓨터 네트워크와 인체를 통합하는 개념은 여러 분야에서 활발히 연구되고 있습니다. 최근 두 연구팀은 각각의 프로젝트 번호를 공개하여 사람들의 관심을 끌었으며, 네트워크에서 생물학적 세포를 연결하는 방법과 전자 장치를 인체 조직에 직접 통합하는 방법을 소개했습니다.

두 프레젠테이션 모두 American Chemical Society의 Fall 2020 Virtual Expo에서 진행되었습니다.메릴랜드 대학 연구팀은 전자 장치 네트워크를 모방 한 생물학적 세포 기반 통신 네트워크에 중점을두고 있으며, 델라웨어 대학 연구팀은 하드웨어와 인체 간의 직접 인터페이스 개념을 연구하고 있습니다.

 

 

 

메릴랜드 대학 연구팀은 인간 세포를 제어 할 수있는 생물학 기반 통신 네트워크의 개념을 연구하고 있습니다. 궁극적으로 목표는 질병을 진단하고 치료하기 위해 열심히 노력하는 것입니다. 선임 연구원 인 William Bentley (William Bentley)는 "우리는 전자 정보 처리를 생물학을 포함한 영역으로 확장하기를 희망합니다.

 

 

 

목표는 생물학적 세포를 컴퓨터 의사 결정에 통합하는 것"이라고 말했습니다.팀의 계획은 세포에서 전자의 이동을 사용하는 산화 환원 매개체를 사용하는 것입니다. 세포는 통신을위한 신호를 생성하는 전류를 생성 할 수 있습니다. 이러한 전류는 전자 장치를 구동하고 통신을 제공합니다.보도 자료에 따르면“Bentley 팀이 개발 한 새로운 기술은 전자가 세포 주위를 이동할 수 있도록하는 산화 환원 매개체를 사용합니다.

”이 작은 분자는 감소 된 산화를 통해 전자를 수용하거나 폐기함으로써 세포 활동을 수행합니다. 전자를 전극으로 교환하고 전류를 생성 할 수 있기 때문에 산화 환원 매개체는 하드웨어와 신체 조직 사이의 간격을 메울 수 있습니다."연구팀은 전자 장치를 작동 할 수있는 세포 반응의 개념을 설명했습니다.

 

 

잠재적 인 응용 프로그램은 웨어러블 장치를 통해 세균 감염을 진단 및 치료하거나 혈당을 추적하고 인슐린을 인간 식용 캡슐에 적용하여 인슐린을 생성하는 데 사용할 수 있습니다.후속 연구에서 팀은 이러한 정보 교환을 허용하는 인터페이스를 개발할 계획입니다.

생물학적 전자 네트워크 사이보그 기술

 

델라웨어 대학의 연구팀은 사이보그 기술을 통해 인간과 인공 지능을 통합하는 데 전념하고 있습니다. 공상 과학 분야에서 널리 사용되는 "사이보그"라는 용어는 유기적 생체 역학적 통합 개념의 가상 존재이지만 실제로 구현 될 날은 멀지 않습니다.연구팀은 전자 장치와 인체를 더 잘 통합하기위한 조치를 취하고 있습니다.

이는 배터리 장치를 인체 조직에보다 원활하게 연결하는 개념으로, 심박 조율기 등의 와이어로 전자 장치를 이식하는 것과는 다릅니다.해결해야 할 과제 중 하나는 기존 이식 장치에서 발생하는 저항입니다. 예를 들어, 금이나 실리콘과 같은 마이크로 전자 재료를 성장시키는 과정에서 발생하는 흉터는 데이터 수집을 방해 할 수 있습니다.

이러한 흉터는 전기 신호를 방해하며, 근육이나 뇌 조직에 적용되는 응용 프로그램이 제대로 작동하려면 전기 신호가 원활하게 전달되어야합니다.연구팀의 초점은 유기 조직과 전기 및 기계 조직을 연결하는 부드러운 전기장 인이 부분에 있습니다. 이것은 로봇을 의미합니다.

연구팀을 이끌었던 데이비드 마틴 박사는 그의 연설에서 "이 아이디어는 단단하고 비유 기성 미세 전극을 뇌에 연결하는 과정에서 제시된 것입니다. 그래서이 시도는 효과가 없었기 때문에 더 나은 방법이있을 수 있다고 생각합니다. "연구팀은 전기 부품의 코팅이 하드웨어와 인간의 근육을 연결하는 핵심이라고 믿고 있으며 유기 전기 재료를 테스트하여 전력 및 통신 효율이 좋고 저항이 낮은 재료를 발견했습니다.

Martin은 "비 생물학적 장치를위한 복합 폴리머와 같은 유기 전자 재료를 찾기 시작했습니다. 우리는 전자 디스플레이 용 정전기 방지 코팅으로 상업적으로 이용 가능한 화학적으로 안정된 예를 발견했습니다."연구팀은 이러한 유형의 이식이 유기 조직과 기계간에 수행된다면 "이식"자체가 혁신적 일 수 있다고 믿습니다.

연구팀이 개발하고있는 것 중 하나는 뇌 진단을 위해 이식 할 수있는 신경 전달 물질을 포함하는 고분자 물질을 만드는 것입니다. "이 생합성 파편은 언젠가는 인공 지능과 인간의 두뇌를 융합하는 데 유용 할 수 있습니다."