Биоэлектроника
Как биоэлектроника , эта область называется биотехнологией , попыткой объединить биологические и электронные компоненты и сделать их технически пригодными для использования. Биоэлектронные исследования сосредоточены, прежде всего, на биосенсорах , разработке биологически контролируемых протезов и компьютера ДНК (прототип TT-100 ).
Биоэлектроника основана на том факте, что биологические системы, такие как электронные схемы, используют электрические импульсы для обработки информации. Человеческий мозг , например, представляет собой чрезвычайно сложную систему, в которой 100 миллиардов клеток связаны друг с другом и связаны электрическими и биохимическими связями.
Исследовательской группе под руководством Питера Фромхерца из Института биохимии Макса Планка в Мартинсриде удалось создать первую прямую связь между живыми клетками . В 1991 году команде удалось измерить изменения в электрическом поле живой нервной клетки с помощью разработанных ими кремниевых полупроводников. Сложность заключается в различных типах связи через носители электрического заряда: полупроводники используют электроны, клетки используют ионы. В 1995 году впервые появилась возможность передавать информацию в обратном направлении. Цель этого исследования - сделать протезы управляемыми напрямую через нервные клетки и, следовательно, через мозг.
Особенно продвинулась разработка биосенсоров . В некоторых областях это уже достигло точки, когда оно готово к использованию. Биосенсоры - это полупроводниковые элементы, которые оснащены биологическими молекулами или клетками. Это могут быть ферменты или антитела . Таким образом создается система, которая может преобразовывать биохимические сигналы в электрические импульсы и передавать их электронным схемам. С помощью этих датчиков можно регистрировать концентрацию токсинов , уровень сахара в крови или загрязнение воздуха и воды даже при незначительных изменениях.
На ранних стадиях разработки находятся ДНК-компьютеры , в которых хранение и обработка данных должны основываться на генетической молекуле ДНК . Таким образом, должны быть созданы компьютеры с чрезвычайно высокой вычислительной мощностью и чрезвычайно коротким временем обработки.
Молекулярные запасы и запасы растений также находятся на ранних стадиях .
Смотри тоже
веб ссылки
- Институт нано- и биотехнологий в FH Aachen
- Совместная лаборатория биоэлектроники при Берлинском техническом университете
- Группа биоэлектроники в Юлихском исследовательском центре
- Чипы и нейроны в диалоге - отчет о работе группы Питера Фромгерца
- М. Биркхольц: Конвергенция очевидна - микроэлектроника и биотехнологии растут вместе
Индивидуальные доказательства
- ↑ Майкл Лейтнер: Избегайте потери данных: молекулярное хранилище сохраняет данные на века. Проверено 17 июля 2019 года .
- ↑ Сохранение данных в живых растениях. Проверено 17 июля 2019 года .