เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เครื่องปั๊มหัวใจที่มีชีวิต: Christos Michas ตรวจสอบ miniPUMP ในห้องปฏิบัติการ สามารถมองเห็นโครงที่สร้างโครงสร้างให้กับเซลล์หัวใจโดยไม่ต้องออกแรงกดใดๆ ผ่านเนื้อเยื่อ นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้พัฒนา miniPUMP ซึ่งเป็นอุปกรณ์บนชิปที่เลียนแบบการทำงานของช่องหัวใจห้องล่าง (ventricular chamber) ด้วยการรวมกระบอกสูบ metamaterial กับเนื้อเยื่อหัวใจที่โตขึ้นเทียม
ทีมงานที่นำโดย Christos Michas จากมหาวิทยาลัยบอสตัน
ใช้เทคนิคการเขียนด้วยเลเซอร์ขั้นสูง ทำให้มั่นใจได้ว่า miniPUMP สามารถขยายและหดตัวในวงจรที่ชวนให้นึกถึงการเต้นของหัวใจมนุษย์ที่กำลังเต้นอยู่
ความก้าวหน้าล่าสุดในแบบจำลองเนื้อเยื่อ biomimetic นำไปสู่อวัยวะเทียมที่มีความซับซ้อนมากขึ้น พร้อมกับแบบจำลองอวัยวะบนชิปที่พิมพ์ 3 มิติ ซึ่งช่วยให้นักวิจัยศึกษาการทำงานของอวัยวะของเราในรายละเอียดที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน โมเดลเหล่านี้ใช้เทคโนโลยีการกระตุ้นด้วยเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent Stem Cell (iPSC) ซึ่งชุดของยีนที่เฉพาะเจาะจงถูกนำไปใช้กับเซลล์ ซึ่งช่วยให้สามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่หลากหลายได้
ในปัจจุบัน เทคโนโลยี iPSC ยังไม่สามารถปรับให้เข้ากับสถาปัตยกรรมระดับนาโนหรือไมโครสเกลที่พบได้ทั่วไปในอวัยวะของมนุษย์ และมักจำเป็นต่อการผลิตคุณสมบัติของวัสดุที่เป็นเอกลักษณ์ เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ Michas และเพื่อนร่วมงานได้หันมาใช้เทคนิคที่เรียกว่าการเขียนด้วยเลเซอร์โดยตรงแบบสองโฟตอน (TPDLW)
ที่นี่ โมเลกุลในวัสดุที่ไวต่อแสงถูกบังคับให้ดูดซับโฟตอน
สองตัวพร้อมกัน ซึ่งช่วยเพิ่มการตอบสนองต่อแสงได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการเขียนด้วยเลเซอร์ทั่วไป เป็นผลให้ TPDLW ช่วยให้นักวิจัยสามารถแกะสลักคุณสมบัติระดับนาโนที่แม่นยำภายในวัสดุเหล่านี้โดยไม่จำเป็นต้องตั้งค่าออปติคัลที่ซับซ้อน TPDLW เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประดิษฐ์ metamaterials: ซึ่งองค์ประกอบระดับนาโนหรือไมโครสเกลทำหน้าที่ร่วมกันเพื่อผลิตคุณสมบัติของวัสดุขั้นสูงในวัสดุระดับมหภาค
ในกรณีของพวกเขา Michas และเพื่อนร่วมงานใช้เทคนิคนี้เพื่อสร้างช่องมนุษย์ขึ้นมาใหม่ ซึ่งเป็นหนึ่งในสองห้องที่อยู่ด้านล่างของหัวใจ ซึ่งขยายออกไปเพื่อดึงเลือดจากลิ้นหัวใจหนึ่ง จากนั้นจะหดตัวอย่างรวดเร็วเพื่อสูบฉีดด้วยความเร็วสูงผ่านลิ้นหัวใจอีกตัวหนึ่ง ชื่อ miniPUMP อุปกรณ์นี้มี metamaterial ทรงกระบอกกลวงขนาดมิลลิเมตร ซึ่งมีคุณสมบัติระดับนาโนที่ช่วยให้ขยายและหดตัวในแนวตั้งฉากกับแกนได้ กระบอกนี้ถูกห่อด้วยเนื้อเยื่อหัวใจที่ได้จาก iPSC หนาๆ ซึ่งขยายตัวและหดตัวเป็นวงจรปิด กระบวนการ ‘Heart-on-a-chip’ สามารถเร่งการทดสอบยาได้
นักวิจัยได้เชื่อมต่อช่องโพรงเทียมกับทางเดินที่เต็มไปด้วยเลือด ซึ่งการไหลแบบทิศทางเดียวถูกควบคุมโดยวาล์วพิมพ์ 3 มิติคู่หนึ่ง ในการทดลอง กระบอกสูบของ miniPUMP ได้แสดงให้เห็นวัฏจักรที่สมบูรณ์แบบของปริมาตรและความดันที่แตกต่างกัน โดยสูบฉีดเลือดออกจากท่อในวงจรที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวังด้วยอัตราการไหลที่แตกต่างกัน
ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม ทีมงานของ Michas หวังว่า miniPUMP จะช่วยให้นักวิจัยได้ศึกษาการทำงานของหัวใจในห้องแล็บอย่างใกล้ชิด ซึ่งอาจเป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสำหรับการทดสอบวิธีการรักษาใหม่ๆ สำหรับโรคหัวใจ ในที่อื่นๆ เทคโนโลยีนี้อาจถูกนำไปใช้ทั่วไปในการสร้าง
อุปกรณ์บนชิปที่เลียนแบบการทำงานของอวัยวะอื่นๆ
ความสามารถในการส่งกระแสทางเดียวดังกล่าวในวงจรตัวนำยิ่งยวดสามารถประหยัดพลังงานจำนวนมากได้ ตัวนำยิ่งยวดเป็นวัสดุที่ดำเนินการโดยไม่มีความต้านทานเมื่อถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต ซึ่งมันจะกลายเป็นที่ชื่นชอบอย่างกระฉับกระเฉงสำหรับอิเล็กตรอนเพื่อสร้างคู่ที่ร่อนผ่านตาข่ายคริสตัลของวัสดุโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ตัวอย่างเช่น ใช้ทำบิตสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมและแม่เหล็กแรงสูง เนื่องจากสวิตช์ตัวนำยิ่งยวดมีความรวดเร็วเป็นพิเศษ ไดโอดตัวนำยิ่งยวดอาจนำไปสู่อุปกรณ์ที่เร็วขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถผลิตไดโอดตัวนำยิ่งยวดได้อย่างไร ในปี 2020 นักวิจัยในญี่ปุ่นสังเกตเห็นกระแสตัวนำยิ่งยวดไหลทางเดียวผ่านกองโลหะบางๆ สามชนิด ผลลัพธ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุมากกว่าการมีทางแยก แต่เช่นเดียวกับการสาธิตอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ความสำเร็จของพวกเขาอาศัยการใช้สนามแม่เหล็กผ่านวัสดุ
การไหลแบบไม่มีภาคสนาม
ในงานล่าสุดMazhar Aliจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์ในเนเธอร์แลนด์และเพื่อนร่วมงานในยุโรป สหรัฐอเมริกา และจีน สังเกตว่าฟิลด์ดังกล่าวจำเป็นสำหรับการทำลายสมมาตรซึ่งจำเป็นสำหรับการไหลของกระแสแบบทิศทางเดียว ตัวนำแบบ “ไม่สมมาตรศูนย์กลาง” ที่ใช้ในการสาธิตปี 2020 จะทำลายความสมมาตรเชิงพื้นที่ ซึ่งหมายความว่าจะแยกความแตกต่างระหว่างอิเล็กตรอนที่มีโมเมนตัมบวกและลบ นอกจากนี้ ระบบยังต้องทำลายสมมาตรชั่วขณะด้วย ซึ่งช่วยให้อิเล็กตรอนแบบหมุนขึ้นที่มีโมเมนตัมบวกทำงานแตกต่างจากอิเล็กตรอนแบบหมุนลงที่มีโมเมนตัมเชิงลบ
สมาชิกของกลุ่มHeng WuและYaojia Wangได้แสดงวิธีทำลายสมมาตรทั้งสองแบบโดยใช้ทางแยก Josephson แบบใหม่ ชุมทางโจเซฟสันทั่วไปประกอบด้วยชั้นฉนวนบางมาก (หรือไม่มีตัวนำยิ่งยวด) ประกบระหว่างชั้นตัวนำยิ่งยวดสองชั้น ในโครงสร้างนี้ อิเลคตรอนตัวนำยิ่งยวดคู่หนึ่งสามารถลอดผ่านช่องว่างระหว่างพวกมันได้ตราบเท่าที่กระแสยังต่ำกว่าขีดจำกัดที่แน่นอน
อุปกรณ์ใหม่นี้ประกอบด้วยเกล็ดไนโอเบียมโบรไมด์ที่มีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมที่วางอยู่ระหว่างชั้นของวัสดุตัวนำยิ่งยวด ไนโอเบียม ไดเซเลไนด์ ไนโอเบียมโบรไมด์ที่ทำโดยสมาชิกในกลุ่มที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ในสหรัฐอเมริกาเป็นวัสดุควอนตัมสองมิติเช่นกราฟีนและได้รับการคาดการณ์ว่ามีไดโพลไฟฟ้าสุทธิซึ่งแสดงถึงการหักสมมาตรที่จำเป็นในการสร้างไดโอดตัวนำยิ่งยวด เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
