Memristorit lääketieteen avuksi

06.10.2016

Southampton_biolelektroninen_linkki_laakintaan300.jpgSouthamptonin yliopiston vetämä tutkimus on osoittanut, että memristori voisi olla puuttuva lenkki kehittää implantteja, jotka käyttävät aivoista peräisin olevia sähköisiä signaaleja hoitamaan sairauksia.

Hermosolujen aktiivisuuden seuranta on olennaista neurotieteelle ja neuroproteesien kehittämiselle eli biolääketieteellisesti suunnitelluille laitteille, joita aivotoiminta ohjaa. Kuitenkin ongelma on, että nykylaitteet eivät pysty käsittelemään hermostollista dataa reaaliaikaisesti.

Nyt tutkijat osoittivat, että memristorit voisivat tarjota hermosolujen signaalien reaaliaikaista käsittelyä, tavalla, joka johtaa tehokkaaseen datan pakkaukseen ja siten potentiaalia kehittää tarkempia ja kohtuuhintaisia neuroproteeseja ja bioelektronista lääketiedettä.

Memristors ovat sähköisiä komponentteja, jotka voivat muuttaa resistanssiaan perustuen niihin sovelletun jännitteen ja virran historiaan. Ne myös säilyttävät datansa, vaikka virta on kytketty pois päältä.

Tutkimusryhmä kehitti nanomittakaavan memristiivisesti integroivan anturin (Memristive Integrating Sensor, MIS). Toimien kuten synapsit aivoissa, MIS kykeni koodaamaan ja pakkaamaan hermosolujen aktiivisuutta huomattavasti tehokkaammin kuin nykyisillä menetelmillä toimittaessa.

Myös University of Massachusetts Amherstissa toimiva tutkimusryhmä kehittää memristoriin perustuvaa tietoteknistä laitetta, joka voivat jäljitellä biologisen synapsin toimintaa.

Tällaiset neuromorfiset tietotekniset piirit on konfiguroitu ihmisen aivojen tapaan ja on yksi lupaavimmista transformatiivisia tietotekniikkateknologioita, joita tutkitaan parhaillaan.

Tutkijoiden mukaan he ovat kehittäneet erityisen diffuusi-tyyppisen memristorin, jossa atomien diffuusio tarjoaa samanlaista dynamiikkaa ja tarvittavaa aikaskaalaa kuin sen biologinen vastine, joka johtaa realistisempaan synapsien emulointiin eli todelliseen synaptiseen emulaattoriin.
06.05.2021Kohti tehokasta anoditonta natriumakkua
05.05.2021Nanorakenteinen laite pysäyttää valon radallaan
04.05.2021Aivomainen transistoripiiri
03.05.2021Täysin kierrätettävää printtielektroniikkaa
30.04.2021Enemmän kuin kubitti: Kvanttilaskentaa kutriteilla
29.04.2021Interferometriaa elektroneilla
28.04.2021Twistroniikkaa paksummillakin materiaaleilla
27.04.2021Läpimurto puolijohteiselle käytännön spintroniikalle
26.04.2021Päihittää Boltzmanin tyrannian
23.04.2021Eläviä koneita tulevaisuudessa?

Siirry arkistoon »