Вчені розробили інноваційну систему, що дозволяє роботам спілкуватися всередині людського тіла

Вчені з Політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробили інноваційну систему, що дозволяє нанороботам та біомедичним імплантатам спілкуватися всередині людського тіла. Це відбувається шляхом вивільнення молекул у кровотік. Цей метод міг би суттєво покращити способи лікування хвороб та моніторингу активності внутрішніх органів, заявили науковці.

Сучасні біомедичні імплантати вже активно використовуються для спостереження за роботою серця або мозку, а також у дослідженнях боротьби з хворобами за допомогою нанороботів. Однак ключовою проблемою таких систем є їхня комунікація в тілі людини. Традиційні дротові та бездротові технології, такі як радіо, світло чи Bluetooth, неефективно працюють через людські тканини.

Нова система, названа «біомолекулярний зв’язок», дозволяє пристроям передавати дані, кодуючи їх у молекулах, які потім переміщаються кровотоком. Присутність певної молекули інтерпретується як «1», а її відсутність — як «0».

Професор Хайтам Аль Хассанієх, один із авторів дослідження, пояснив: «Біомолекулярний зв’язок — це найбільш відповідний підхід для зв’язку нано-імплантатів. Це дивовижна ідея — надсилати дані, кодуючи їх у молекулах, які потім переміщаються по кровотоку, подібно до гормонів, спрямовуючи їх і контролюючи вивільнення лікарських речовин».

Технологія була протестована в лабораторії на синтетичній моделі кровоносної системи, що складається з трубок та насосів, які імітують кровоносні судини та серце. Вона показала ефективність із чотирма пристроями, що передають молекулярні сигнали одночасно, перевищуючи існуючі методи.

Незважаючи на успіх у лабораторних випробуваннях, вчені визнають, що реальне застосування в клінічних умовах вимагатиме врахування набагато більшої кількості факторів. Втім, вони вважають цей прорив першим кроком на шляху до реалізації своєї мети.

Нагадаємо — у вересні дослідники з EPFL представили технологію, яка поєднує можливості аналогового оброблення з точністю цифрових пристроїв. Таким чином вчені наблизилися до створення пристроїв, що працюють аналогічно до людського мозку.

Для цього науковці використовували надтонкі двовимірні напівпровідники та фероелектричні матеріали. Новий спосіб покращує енергоефективність та додає нові функції в обчислювальну техніку. Поєднання традиційної цифрової логіки з аналоговими операціями дозволяє електроніці працювати швидше та ефективніше.