Vi khuẩn nhận biết chữ cái. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Vi sinh nhận dạng chữ cái

06.06.2021

Nhờ khám phá gần đây của họ, các nhà khoa học từ Khoa Kỹ thuật Y sinh của Technion đã có thể nhận dạng được các mẫu hình học nhất định - như chữ cái - bởi các đàn vi khuẩn mô phỏng một mạng nơ-ron nhân tạo.

Phương pháp của các nhà khoa học dựa trên việc thay đổi cách thức giao tiếp trong các đàn vi khuẩn trong tự nhiên. Nghiên cứu do Tiến sĩ Siming Lee và Phó Giáo sư Ramez Daniel thực hiện.

Phòng thí nghiệm của Giáo sư Daniel tham gia vào lĩnh vực sinh học tổng hợp, đặc biệt là việc tạo ra các mạch sinh học về cơ bản kết hợp các nguyên lý của sinh học và điện tử. Giống như các công tắc điện tử có thể bật và tắt, các tế bào được thiết kế để "bật" và thực hiện một chức năng, chẳng hạn như huỳnh quang, để phản ứng với một kích thích cụ thể. Sử dụng kỹ thuật này, nhóm đã phát triển các "cảm biến" sinh học phát hiện sự hiện diện của asen và các chất độc khác trong nước hoặc sự hiện diện của máu trong nước tiểu.

Tuy nhiên, các ô có khả năng thực hiện các chức năng phức tạp hơn một công tắc có / không đơn giản. Các thuộc địa của vi khuẩn trong tự nhiên có khả năng giao tiếp nội bộ. Ví dụ, chúng có thể phản ứng khác nhau với các kích thích bên ngoài khi có ít khuẩn lạc hoặc khi có nhiều khuẩn lạc. Hiện tượng này, được gọi là "cảm nhận đại số", cũng xảy ra khi hệ thống miễn dịch của chúng ta huy động để chống lại nhiễm trùng, chẳng hạn như các tế bào truyền thông tin về mầm bệnh nào đã xâm nhập vào cơ thể, phản ứng nào được yêu cầu và hơn thế nữa.

Bản thân một ô có thể là "ngu ngốc", nhưng toàn bộ thuộc địa thường "thông minh". Chính hiện tượng này mà nhóm của Giáo sư Daniel đã sử dụng để nhân độ phức tạp thuật toán của nhiệm vụ và lần đầu tiên tạo ra một mạch sinh học hoạt động như một mạng nơ-ron nhân tạo có khả năng thực hiện một nhiệm vụ tương đối phức tạp: nhận dạng mẫu. Các khối xây dựng của nó là vi khuẩn E. coli đã được biến đổi.

Các mẫu hình học được tạo ra theo cách này là một bằng chứng về khái niệm cho những gì các mạch sinh học có thể làm, hoạt động giống như một mạng thần kinh nhân tạo. Trong tương lai, chúng ta có thể thấy các hệ thống kỹ thuật sinh học theo dõi chất độc, chẩn đoán ung thư và sử dụng chúng để tái tạo mô. Chúng ta thậm chí có thể có máy tính sinh học. Thật thú vị khi thấy cách sinh học tổng hợp, tìm cách bắt chước các thiết bị điện tử trong các hệ thống sinh học, đã hoàn thiện vòng tròn, tạo ra một loại mạng thần kinh nhân tạo, tất nhiên, lấy cảm hứng từ não người, hệ thống sinh học phức tạp nhất.

<< Quay lại: Dự đoán về kỳ nghỉ ảnh hưởng đến cảm giác về thời gian 06.06.2021

>> Chuyển tiếp: Tìm thấy một cơ chế làm tắt cảm giác đói 05.06.2021

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Mũ bảo hiểm điện tử dành cho tài xế xe tải 14.04.2024

An toàn đường bộ, đặc biệt đối với người điều khiển thiết bị xây dựng hạng nặng, là ưu tiên hàng đầu của các kỹ sư và nhà khoa học. Trước vấn đề này, Viện Sức mạnh Kết cấu và Độ tin cậy của Hệ thống Fraunhofer của Đức đã giới thiệu một sản phẩm mới - mũ bảo hiểm điện tử, được thiết kế để bảo vệ người lái xe khỏi bị thương nặng khi điều khiển phương tiện xây dựng. Mũ bảo hiểm điện tử mới được phát triển bởi nhóm kỹ sư của Viện Fraunhofer mở ra triển vọng mới về sự an toàn của người lái xe tải và thiết bị xây dựng. Thiết bị có khả năng theo dõi mức độ rung lắc trong cabin ô tô và cảnh báo người lái những nguy hiểm có thể xảy ra. Cơ sở hoạt động của mũ bảo hiểm là một cảm biến áp điện tích hợp, tạo ra điện trong quá trình biến dạng vật lý. Cơ chế này cho phép thiết bị phản ứng với những rung động mạnh đặc trưng của thiết bị xây dựng. Khi mức độ biến dạng vượt quá giá trị an toàn, hệ thống báo động sẽ được kích hoạt trên mũ bảo hiểm, ... >>

Thuốc kháng sinh thay thế thuốc kháng sinh 13.04.2024

Vấn đề vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh ngày càng trở nên nghiêm trọng, đe dọa hiệu quả điều trị các bệnh nhiễm trùng. Trước vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm những cách mới để chống lại siêu vi khuẩn. Một trong những hướng đi đầy hứa hẹn là sử dụng các loại thuốc kháng vitamin có thể có tác dụng kháng khuẩn. Thuốc kháng sinh, mặc dù được biết đến là đối lập với vitamin, nhưng đã được chứng minh là một công cụ đầy hứa hẹn trong cuộc chiến chống lại tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Göttingen ở Đức đã khẳng định tiềm năng của họ trong việc tạo ra các loại thuốc mới để chống lại các bệnh nhiễm trùng nguy hiểm. Với sự gia tăng của siêu vi khuẩn kháng kháng sinh, cần phải tìm ra phương pháp điều trị thay thế. Thuốc kháng vitamin là những phân tử tương tự như vitamin nhưng có khả năng ức chế hoạt động của vi khuẩn mà không gây hại cho cơ thể con người. Hiện tại, khoa học chỉ biết đến ba loại thuốc kháng vitamin: hoa hồng ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Cảm biến PIR không dây 868MHz trên radio CC1310 mới 24.01.2016

Phát triển tham chiếu mới của Texas Instruments là cảm biến IR độc lập không dây với phạm vi phát hiện các đối tượng chuyển động ở khoảng cách lên đến 9 mét. Nhờ sử dụng hệ thống vô tuyến đa lõi trên một con chip, cảm biến có thể hoạt động lên đến 10 năm từ một pin CR2032 duy nhất. Các thông số kỹ thuật cao có được nhờ bộ vi điều khiển không dây mới nhất CC1310F128RGZT với lõi Cortex M3 và đài 868 MHz tích hợp sẵn. Cảm biến PIR tương tự Murata IRS-B210ST01-R1 được sử dụng như một phần tử nhạy cảm.

Để xử lý tín hiệu chính, các thành phần tiêu thụ nano đã được sử dụng: bộ khuếch đại hoạt động LPV521 (0,375 μA) và bộ so sánh TLV3691 (75 nA). Mức tiêu thụ của thiết bị ở chế độ Chờ (với cảm biến hồng ngoại hoạt động) chỉ là 1,65 μA. Mức tiêu thụ dòng điện trung bình ở chế độ hoạt động là 1,2 mA trong 104 ms khi dữ liệu được xử lý và gói tin được gửi qua mạng. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của thiết bị -30 ... 60 ° C được xác định bởi loại pin CR2032 được sử dụng.

Do cả vi điều khiển và radio đều trên cùng một chip nên kích thước tổng thể của bo mạch rất nhỏ gọn (35x75 mm), bao gồm cả ăng-ten PCB. Được đo tại văn phòng, phạm vi lên đến 220 mét khi nhận trên một dongle USB CC1111 được kết nối với máy tính xách tay.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web