Лабораторни неволи и ... интерсни факти

[Emil z Lonneberg]

Чудя се тези учени докога ще се занимават с глупости?

Вчера научих, че има начин за командване на робот от човек посредством мисълта.

Даже видях демонстрация - жена в количка, парализирана до шията - която управляваше робот-ръка /механизирана ръка/, която взе едно шише от едно шкафче и й го поднесе към устата. Жената пи и "отсервира" шишето на шкафчето.

Убеждават ме, че това е идеално за инвалидите. Обаче цената ме кара да бъда скептичен. Колко би струвало това? И не е ли всъщност желанието да си направим войници като в Аватар водещото на тези експерименти, а горките инвалиди ги използват за параван на хуманната си мисия?

Винаги нещата имат две посоки.

...

Също така - хора, които са с парализа на долните крайници /нарушение на гръбначния мозък/ - след имплантиране на стимулатор в увредения сегмент на гръбначния мозък след вертебротомия - успяват да си движат краката! /съзнателно движение/. Вероятно ще трябва да се учат да ходят на ново, понеже самите им мускули са отслабнали многократно в резултат от нарушената иневрация /не работи ли добре един нерв, не очаквайте, че тъканите ще си работят нормално/.

...

Някакви импланти в ретината за случаи на ретина пигментоза /зрителното поле се стеснява до ниво на централна "точка"/... имплатни в мозъка за лекуване на епилепсия... импланти в сърцето /то такива си имаме от бая време - пейсмейкъри/, импланти на пикочния мехур за инконтиненцио урине...

...

Компютърно моделиране на невронни мрежи...

...

Чудя се накъде отива нашето изследване?

Днес един колега ми вика - ама как, това е много важно за хората - ако някого го блъсне кола, той остава инвалид - а така - ще има шанс отново да ходи!

По принцип това е така. Но нашата човешка култура е консуматорски ориентирана, което означава - ориентирана към парите! Никой няма да се занимава с превенция и профилактика, щото от тях не може да се изкарат пари!!! А пари ни трябват, за да си купим... летящи чинии и да ходим да се бием с покемоните!!!

[Emil z Lonneberg]

Също много интересно наблюдение днес - гледам, че американците не са толкова напред в науката, колкото си мислех - всичките американци използват немски, английски или швейцарски технологии... но могат да направят пари от тях!

Само американците могат да направят "продукт убиец". Европейците с тяхната пазарна неориентираност ще стоят в лека сянка, но от друга страна някой трябва да им създава технологиите на американците. Признавам, че са по-бързи от коя да е европейска държава да създадат предприятие, базирано на дадена технология.

Да ви кажа - май по-добре така. То не може всички да живеем по американски...

Признавам, че бях емоционално шашардисан да разбера за всичките тези кабели и простотии... това май се води за върха на сладоледа при биоинженерните науки?

...

Хората вече преминаха бариерата от времевия интервал под 1 милисекунда... и изработиха уреди за анализ в реално време. Има алгоритми, които да предсказват епилептичен гърч, паркинсонов схващ /като се схванат, сега си го измислих/ и подобни - и в определен момент се изстрелват сигнали, които да компенсират сигналите, породили гърча или каквото имаме на разположение.

За ретината не ми стана ясно какво са направили - само разбрах, че сложили електроди в нея и записвали, та се скъсали.

Направили срез на мозъка и го сложили в една паничка с електроди и по това какви сигнали записвали /синхронни, асинхронни, как се повлиявали от лекарства/ - успели да направят модел коя част от среза какъв тип неврони и връзки има - възбудни или инхибиращи.

Бая срези са правили, та целия мозък май вече го направиха на модели.

И сега правят опростени модели на невронни мрежи...

Не мога да си обясня как функционират диамантените електроди, обаче все ще разбера някой ден...

Напих един китаец и той си призна малко преди да изгуби говор и картина, че екипът му е разработил микроелектроди с висока плътност - върху едно поле с размер 4х4 мм се разполагат 11 хил електрода с размер 17 микрометра.

Тия както са тръгнали... ако стане като с мегапикселите на фотоапаратите... скоро ще имаме 12 милиона електрода върху 6х9 мм... и тогава скивай какво ще става.

Най-големият проблем са:

1. батериите и тяхното зареждане

2. обемът данни и начини за намаляването им

За обема данни има значение дали е аналогов или дигитален сигнала, както и за издръжливостта на батериите.

Зареждането може да стане... през кожата - имплантът подкожно, а зарядното - от външната страна на кожата - чрез индукция /?/.

[КГ125]

Ти с това напиване на чужденци може да си търсен кадър в някои среди)))

Еми прогрес - няма да спре никога и ще изменя света. Все по-чудно и по-чудно ще става и не е страшно, че светът е пазарно ориентиран, страшно е когато пренебрегва някои норми. Като например патентовайки природни процеси, гени и т.н.....

Нов век - нови проблеми.

[Emil z Lonneberg]

Признавам, че по едно време се усетих, че това дори не ми беше първия напит китаец в живота.

Трябва да започна да си водя тефтерче с китайчетата...

А иначе днес гледам с изумление - въглеродни нанотръбички с показатели, надминаващи електродите от титанов нитрид - показателите на електрохимичната им характеристика с 50% по-високи!

Не тръбички, ами чудо!

Търсенето на неметални електроди е... знаете ... заради факта, че в човешкото тяло те издържат 3 седмици и после се скапват.

Та затова и се работи по микроелектроди от нанокристални диаманти.

Аман от тия нано-мано неща, ама това е животът.

[fantom4e]

  On 17.07.2012 г. at 16:21, Emil z Lonneberg said:

А иначе днес гледам с изумление - въглеродни нанотръбички с показатели, надминаващи електродите от титанов нитрид - показателите на електрохимичната им характеристика с 50% по-високи!

Не тръбички, ами чудо!

Ако не е затрудняващо, дай тез електрохимични характеристики да ги видиме.

[Joro-01]

За въглеродните нанотръбички ясно - те имат по-добра електропроводимост от тази на медта. Е може би ако им се помогне малко при създаването.

Диамантените електроди предполагам са създадени чрез вкарване на примеси в диамант /та да стане полупроводник/, защото той обичайно е изолатор. мам някакви смътни спомени, че /полу/проводник се прави от изолатор чрез облъчване с беа частици, но не съм убеден, само на едно място съм го видял. Диаманти /димантени слоеве/ могат да израстват и от газообразни въглеводороди, при това положение може да се правят всякакви конфигурации слой по слой.

[Joro-01]

По принцип в-ху 4х4 mm площ могат да се разположат сто пъти повече електроди, но явно за импланти електродите трябва да отговарят на някои изисквания. Може би голяма контактна площ...

[Emil z Lonneberg]

Все пак тези електроди стимулират клетки. Няма смисъл самите електроди да стават толкова малки, че да стимулират някакви малки части от клетките. Защото това ще доведе до увеличаване на шума , намаляване на силата на сигнала и по-бърза амортизация на самите електроди, а и цената на изработване ще се вдигне неколкократно.

Нанотръбичките от въглерод са сравнени с електроди от титанов нитрид - най-добрият материал за микроелектроди днес, много по-добър от Злато, Платина /бяла/, Платина /черна/, ИТО и прочие.

Ограничението с този титанов нитрид е, че малко са фирмите, които притежават технологията за неговото нанасяне, понеже е супер скъпа машината. А и не става лесно.

Съжалявам, че не мога да изброя основните параметри, които са сравнени между въглеродните нанотръбички и титановия нитрид, но по отношение на импеданса при въглеродните нанотръбички е наполовина по-малък. Ще потърся резюмето, понеже това поне за мен бяха нови данни.

Иначе черната платина е трепач - става за почти всичко, електродите могат да се регенерират с платинов хлорид и малко ток - бавен и скъп метод на работа, но все пак един комплект микроелектроди е от порядъка на 500 лв /60 микроелектрода в петриева паничка за клетъчно култивиране/.

Ето линк към един от основните производители в Европа:

братята немци

[Joro-01]

  On 17.07.2012 г. at 15:36, Emil z Lonneberg said:

Най-големият проблем са:

1. батериите и тяхното зареждане

2. обемът данни и начини за намаляването им

За обема данни има значение дали е аналогов или дигитален сигнала, както и за издръжливостта на батериите.

Зареждането може да стане... през кожата - имплантът подкожно, а зарядното - от външната страна на кожата - чрез индукция /?/.

Да чрез индукция. Безжично - кило/мега/херци - като като на радиочестотните идентификатори /RFID/ чиповете - дето се поставят в пропуските /на места с пропусквателен режим/, защитни етикети и дори се имплантират в кухи кожни гънки на домашни любимци /за които съм убеден, че знаеш/. Индукторите /диполни антени/ са всъщност пътечки /писти/ във форма на кръг или плоска спирала, чиито краища се срещат в чипа.

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

Но и батериите не са за подценяване - литиевии или атомни, които са в съсътояне да работят години наред...

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

Специално за ретина имплантите - освен чрез индукция е възможна и друга опция за безжичен пренос на енергия - инфрачервен лазер -> фотоволтаична клетка върху импланта. Светлината минава през роговицата и кристалина, попада върху интегрирани фотодиоди /фотоволтаична клетка/ превръща се в електричество и захранва процесора и електродите.

Само едно уточнение, че при всички видове се ползва външна камера, която заедно с допълнителните апаратчета /лазер,излъчвателна антена/ се носят върху подходящи очила.

Не знам доколко е възможно самият имплант да вижда - да ползва оптиката на окото, от лицевата му страна да има пиксели - фотодиоди/ да е нещо бегло напомнящо ССD, CMOS/ и да не се нуждае от захранване - да ползва фототокът от диодите за стимулация на нервите.

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Emil z Lonneberg]

Нямам идея защо се говори за батериите като за проблем?

Никой не казва, че ще издържат години?

Все ни казват - уифи - много харчи - големи пакети от данни.

Дигитално - много харчи.

Аналог - малко.

Толкоз знам.

Иначе аз съм по-стар и вместо чип, имам татуировка.

[Joro-01]

  On 19.07.2012 г. at 14:03, Emil z Lonneberg said:

Нямам идея защо се говори за батериите като за проблем?

Никой не казва, че ще издържат години?

Все ни казват - уифи - много харчи - големи пакети от данни.

Дигитално - много харчи.

Аналог - малко.

Толкоз знам.

Иначе аз съм по-стар и вместо чип, имам татуировка.

А татуировката да не е с електронно или термо мастило?

Логично е дигиталните да харчат повече, защото процесорите си искат своето за да усилят и преработят сигнала..

За батериите визирах пеисмейкърите. Траят с години. Не съм чул за безжично захранване за тях, може и да има.

Сега имало вече и такива с които човек може да влезе в ядреномагнитнорезонансен скенер без проблем. Скъпи разбира се.

Уифи - безжично лииии? Ahaaa.. То също дърпа порядъчно, често повече от процесора.

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Emil z Lonneberg]

Ами говорим си за пренос на пакети данни по кабелен път /за момента/ и безкабелен /уифи/ - ама един ден /или когато му дойде времето, но това не е много по академичному, поне не и на английски, макар че какво пречи в един академичен английски да има български заемки от испаноговорящия ни крал/.

Пейсмейкърите са ала-бала.

Тук става въпрос за CMOS устройства, анализ в реално време ... биосензори и тн.

Тази жена, която дадох за пример как с мисълта си преместила роботизираната ръка - ами това не е станало с безжична връзка, ами към главата й има сноп кабели... няма кой да захрани преноса на такова количество данни.

Представете си запис с 20 килохерца. А сега сметнете, че имате 60 микроелектрода. Това означава - всеки час - 1ГБ данни за пренасяне в едната посока...

Затова се говори за анализ в реално време и работа директно с анализираните резултати, не със суровите данни.

[Joro-01]

  On 19.07.2012 г. at 14:46, Emil z Lonneberg said:

Ами говорим си за пренос на пакети данни по кабелен път /за момента/ и безкабелен /уифи/ - ама един ден /или когато му дойде времето, но това не е много по академичному, поне не и на английски, макар че какво пречи в един академичен английски да има български заемки от испаноговорящия ни крал/.

Пейсмейкърите са ала-бала.

Тук става въпрос за CMOS устройства, анализ в реално време ... биосензори и тн.

Тази жена, която дадох за пример как с мисълта си преместила роботизираната ръка - ами това не е станало с безжична връзка, ами към главата й има сноп кабели... няма кой да захрани преноса на такова количество данни.

Представете си запис с 20 килохерца. А сега сметнете, че имате 60 микроелектрода. Това означава - всеки час - 1ГБ данни за пренасяне в едната посока...

Затова се говори за анализ в реално време и работа директно с анализираните резултати, не със суровите данни.

Аха.. Аз за това не се бях сетил.. Да го видя

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

20 kHz от електрод? Доста е да.

[Joro-01]

И пак очни импланти - http://www.popsci.com/technology/article/2012-06/bio-retina-implant-could-give-sight-blind-laser-power

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Emil z Lonneberg]

О, разбирам.

Ние сме имали предвид различни подходи - ти си говорил за електродите като сензори, а аз съм имал предвид електроди като контакт към сензора, който е клетка. Затова и се получава такава разлика в обема данни - клетките са много бъбриви.

...

В този очен имплант сензорите са рожба на инженерната мисъл и човек ще вижда картина, която прилича на картина от телевизор, докато с при биосензорната разработка идеята е да се получи зрение, което е близко до естественото.

...

Поправи ме, ако съм разбрал погрешно.

[Emil z Lonneberg]

Днес хванахме една малка "купичка" с размери няколко квадратни милиметра, на дъното на която има един електрод с размери 10 микрометра. Върху този електрод сложихме една клетка, а около нея наляхме разтвор, в който да се чувства добре. Отгоре затапихме с една яка мембрана /тип целофан/.

При клетката има и маса, така че между тези два електрода възниква напрежение, което се усилва от един усилвател.

Бяхме изненадани, че чувствителността на този "клетъчен микрофон", въпреки домашното му приготвяне, е доста голяма - тествахме го в затворено помещение от около 20 кв метра - може спокойно да регистрира нормален говор от поне 3 метра, без нужда звуковата вълна да "бие" директно по мембраната.

Направих една картинка, тя ще е в следващия пост.

Признавам, че споделям, понеже ми стана интересно.

Размерите са както следва -

клетка 10 микрона

електрод 10 микрона

паничка - 1 см /бая едра/

[Joro-01]

Всъщност да, мен повече ми беше интересна тази посока - електродите не като четци, а като възбудители - от изкуствен сензор към нерва.

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Emil z Lonneberg]

електрохимични сензори срещу биосензори?

[Joro-01]

  On 19.07.2012 г. at 15:31, Emil z Lonneberg said:

електрохимични сензори срещу биосензори?

Да, нещо такова - микроелектрониката наричаш "електрохимични"

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

  On 19.07.2012 г. at 15:15, Emil z Lonneberg said:

В този очен имплант сензорите са рожба на инженерната мисъл и човек ще вижда картина, която прилича на картина от телевизор, докато с при биосензорната разработка идеята е да се получи зрение, което е близко до естественото.

И аз така си го обяснявам /няма как де се знае точно/, нещо повече - сигурно ще е като тръбно гледане /малко полезрение, като перде но това се регулира/ и хиска резолюция - може би като да гледаме през релефно стъкло /грубо/я но и това е постижение

Редактирано Юли 19, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

А биосензорната разработка какво е?

Отглеждане на ретина в Петри?

[Emil z Lonneberg]

Извинявай, ако не използвам съвсем точен език. Както виждаш - за котка с очила и панделка добре се справям.

Написах "електрохимични", понеже се сетих за едва конкурентни проекта -

единият - създава изкуствен панкреас въз основа на датчик за глюкозата

двугият - създава изкуствен панкреас въз основа на биосензор

В задачата се пита кой ще е по-точен?

...