Znajdź zawartość

Witaminy są niezbędne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego. Termin „witamina K” nie dotyczy tylko jednego związku organicznego rozpuszczalnego w tłuszczach, ale przynajmniej trzech głównych. Wyróżniamy witaminy K1, K2 oraz K3, pochodne 2-metylo-1,4-naftochinonu, które w pozycji C3 mają przyłączone reszty izoprenoidowe. Filochinon (Fitomenadion) Witamina K1 W pozycji C3 ma przyłączone cztery reszty izoprenoidowe Występuje wyłącznie w świecie roślinnym Menachinon, Witamina K2 Grupa związków określana skrótem MK-n (n- liczba reszt izoprenoidowych) Syntetyzowana przez bakterie saprofityczne układu pokarmowego (MK-4) Występuje w produktach pochodzenia zwierzęcego i produktach fermentacji soi (MK-7) Menadion, Witamina K3 Syntetyczna pochodna pozbawiona łańcucha bocznego przy węglu C3 W postaci wodorosiarczanu sodowego rozpuszcza się w wodzie, co warunkuje jego wysoką aktywność biologiczną Witamina K bierze udział w wielu procesach fizjologicznych. Do jej funkcji zalicza się: Wpływ na krzepnięcie krwi – utrzymanie prawidłowego stężenia: czynników krzepnięcia krwi zależnych od wit. K czynników hamujących krzepnięcie krwi Metabolizm kości Zahamowanie proliferacji kom. nowotworowych Utrzymywanie prawidłowej gospodarki wapniowej (determinuje odkładanie wapnia poza naczyniami krwionośnymi)  – hamowanie powstawania płytki miażdżycowej Wpływ na ośrodkowy układ nerwowy (OUN) – bierze udział w syntezie sfingolipidów i ułatwia przekaźnictwo sygnałów Metabolizm witaminy K Reakcje zachodzą w siateczce endoplazmatycznej hepatocytów wątroby. Gamma-karboksylaza zależna od witaminy K zużywa formę hydrochinonową (zredukowaną) witaminy K przekształcając ją do postaci 2,3-epoksydu. Ten  ulega przekształceniu do postaci  chinonowej witaminy K w reakcji katalizowanej przez reduktazę 2,3-epoksydową oraz kofaktor  ditiolowy. Kolejna redukcja do hydrochinonu przez NADPH i reduktazę witaminy K zamyka cykl regeneracji aktywnej postaci witaminy K, która może uczestniczyć w kolejnym cyklu (ulega regeneracji). Witamina K2 jest produkowana endogennie przez bakterie saprofityczne układu pokarmowego, tworzące florę jelitową. Zapotrzebowanie na witaminę K Dla całkowitej karboksylacji protein związanych z mineralizacją kości wymagany jest wyższy poziom witaminy K niż dla zapewnienia poprawności procesów koagulacji. Przyjmuje się że dla zapewnienia poprawnego procesu koagulacji wystarczy 1 μg witaminy K na każdy kilogram masy ciała, czyli przeciętnie 50-80 μg dziennie dla osobnika dorosłego. Zapotrzebowanie zależy od wieku, płci, aktywności fizycznej, przyzwyczajeń żywieniowych i ogólnego stanu organizmu. Grupą szczególnie narażoną na hipowitaminozę są chorzy z mukowiscydozą oraz noworodki, które nie mają jeszcze rozwiniętej flory jelitowej, a mleko matki jest ubogim źródłem tej witaminy. W celu zapobiegania chorobie krwotocznej noworodków, bezpośrednio po urodzeniu podaje się jednorazowy zastrzyk domięśniowy z witaminą K. Około 80% Wit. K jest przyjmowane z dietą, która stanowi główne źródło izoformy K1.  Witamina K występuje przede wszystkim w roślinach zielonych liściastych: jarmuż, szpinak, brukselka, sałata, mąka sojowa, oliwa z oliwek, szparagi, suszone pomidory czy awokado. Czynniki powodujące niedobór witaminy K: nieodpowiednia dieta antybiotykoterapia stosowanie leków p/zakrzepowych, przeciwdrgawkowych choroby, którym towarzyszy utrudnione wchłaniane tłuszczów: niewydolność wątroby, w zespole złego wchłaniania, przewlekłe zapalenie trzustki choroby nerek (w związku z metabolizmem wit. D) w przypadku wysokich dawek wit. E (ok. 1000 j.m.) Witamina K a choroby cywilizacyjne Witamina K jest kofaktorem γ-karboksylazy – bierze udział w potranslacyjnej gammakarboksylacji reszt glutaminowych białek, takich jak: osteokalcyna macierz białka Gla białko S i C. Nieukarboksylowane białka są biologicznie nieczynne. Substancje te określane są jako białka indukowane niedoborem witaminy K (PIVKA, ang. proteins induced by vitamin K absence). Wysoki poziom białek PIVKA zwiększa ryzyko rozwoju wielu chorób cywilizacyjnych, między innymi: osteoporozy miażdżycy nowotworów schorzeń neurodegeneracyjnych cukrzycy. Osteoporoza jest to najczęściej występująca choroba metaboliczna kości. Objawy pojawiają się wtedy, gdy ubytek tkanki kostnej jest tak duży, że nie może ona spełniać dalej funkcji podporowo-mechanicznej i kości łatwo ulegają złamaniu. Białkami biorącymi udział w procesie kościotworzenia są: osteokalcyna, MGP (Matrix Gla Protein), periostyna. Osteokalcyna jest białkiem niekolagenowym, a jego synteza zachodzi w osteoblastach, odontoblastach i hipertroficznych chondrocytach. Odpowiada za wiązanie jonów wapnia hydroksyapatytu kośćca, świadczy o aktywności osteoklastów oraz zmniejszeniu osteoklastogenezy. Niecałkowita γ-karboksylacja osteoklastyny może być przyczyną zmniejszonej gęstości kości. Poziom osteokalcyny jest dobrym markerem świadczącym o aktywności osteoblastów. Osteoblasty są to komórki kościotwórcze, wytwarzają one osteoid (część organiczną macierzy kostnej), tam odkładają się kryształy fosforanów wapnia. Całość otoczona jest hydroksyapatytem czyli substancją międzykomórkową. Osteoklasty to natomiast komórki kościogubne, odpowiedzialne przede wszystkim za resorpcję kości. Bardzo ważne jest zachowanie homeostazy osteoblast/osteoklast. Ilość przyjmowanej witaminy K niezbędnej do całkowitej γ-karboksylacji osteokalcyny jest zdecydowanie wyższa niż od ilości witaminy K potrzebnej do procesów krzepnięcia. Zalecane dzienne  spożycie witaminy K przy osteoporozie wynosi: 120 µg/d dla mężczyzn i 90 µg/d dla kobiet. Ostatnie dane mówią, by zwiększyć poziom MK-4 do 1,5 mg/d w celu zwiększenia γ-karboksylacji i utrzymaniu kośćca we właściwej kondycji. Profilaktykę osteoporozy rozpoczyna się już w dzieciństwie – należy stosować dietę bogatą w białko, wapń i witaminy. Obecnie uznaje się równorzędną rolę witaminy K z rolą wit. D w procesie prawidłowego kościotworzenia. Profilaktyka chorób układu krążenia Pierwszą dobrze poznaną rolą witaminy K był wpływ na układ krzepnięcia krwi. Witamina K jest utrzymania prawidłowego stężenia trombiny, czynników krzepnięcia : II, VII, IX, X oraz białek hamujących proces tworzenia skrzepu - S i C. Synteza tych czynników zachodzi w wątrobie. Nieaktywne formy do przemiany w aktywne biologicznie białka potrzebują γ-karboksylazy zależnej od wit. K. Nieprawidłowość tego procesu prowadzi do ułatwionego powstawania krwotoków wewnętrznych i zewnętrznych oraz problemów z gojeniem się ran. Odkładanie się w ścianach naczyń krwionośnych nieukarboksylowanych białek, takich jak: osteokalcyna, MGP, osteonektyna czy osteopontyna powoduje utratę elastyczności naczyń, co dalej prowadzi do rozwoju nadciśnienia, zawału serca lub powstania zatoru. Główną rolę odgrywają komórki mięśni gładkich naczyń, które produkują MGP. Ograniczenie ekspresji tych białek przyspiesza proces zwapnienia w ścianach naczyń. W podobny sposób działają leki p/zakrzepowe, takie jak warfaryna i acenokumarol. Hamują one odtwarzanie aktywnej formy wit. K, co uniemożliwia karboksylację i uaktywnienie białek MGP. Ze względu na niekorzystne interakcje witaminy K z lekami przeciwzakrzepowymi suplementacja witaminą K powinna zostać omówiona z lekarzem. Witamina K zapobiega również odkładaniu wapnia w naczyniach krwionośnych, przez co hamuje powstawanie płytki miażdżycowej. Witamina K a choroby OUN Witamina K odgrywa ważną rolę w patogenezie choroby Alzheimera. Jej wczesnym wskaźnikiem jest poziom apoliproteiny E, występującej w chylomikronach, które mają zdolność wiązania wit. K w surowicy. Wiązanie wit. K prowadzi do: przyspieszenia klirensu wit. K w wątrobie i obniżenia jej poziomu w osoczu podwyższenia poziomu nieaktywnych białek, zależnych od wit. K. Wit. K odgrywa również pewną rolę w procesie przekazywania sygnałów i metabolizmie lipidów mózgowych. Związane jest to z wysokim stężeniem tej witaminy w mózgu. Bierze ona udział w syntezie sfingolipidów oraz składników zewnętrznej warstwy błon komórek nerwowych. Witamina K jako czynnik przeciwnowotworowy Gamma-karboksylacja osteokalcyny, zależnej od witaminy K prowadzi do nasilenia osteoblastogenezy, co ma również znaczenie w chorobach nowotworowych. M.in. w szpiczaku mnogim dochodzi do zaburzenia w homeostazie osteoblast/osteoklast. Wykazano działanie przeciwnowotworowe wit. K in vitro: polega na zahamowaniu proliferacji komórek, związane z zahamowaniem cyklu komórkowego i stymulacją apoptozy badania wykonywano na kom. nowotworowych sutka, wątroby, jelita grubego, żołądka, płuc stopień zahamowania proliferacji zależy od zastosowanej formy witaminy i rodzaju linii komórkowych w badaniach klinicznych stosuje się wit. K2 - w przypadku nowotworu wątroby zwiększa przeżywalność chorych (przy wysokich dawkach podawanych doustnie). Witamina K a cukrzyca Wspomniana już wcześniej osteokalcyna  ̶ białko zależne od witaminy K  ̶ jest również substancją oddziaływującą na komórki β trzustki oraz tkankę tłuszczową. Prowadzi to do zwiększenia sekrecji insuliny oraz zmniejszenia insulinooporności tkanek. Zaleca się suplementację witaminy K w profilaktyce cukrzycy oraz w zapobieganiu późniejszych następstw choroby. Bibliografia: 1. Rola witaminy K2 w metabolizmie kości i innych procesach patofizjologicznych — znaczenie profilaktyczne i terapeutyczne, Kucharz E. J. i wsp., Forum Reum, 2018; 4, 2: 71–86 2. Rola witaminy K w zapobieganiu osteoporozie, Anuszewska E, Gazeta Farmaceutyczna, czerwiec 2011: 40-42 3. Witamina K, a choroby cywilizacyjne, Anuszewska E, Gazeta Farmaceutyczna, lipiec 2011: 24-26 « powrót do artykułu

Na podwodnych szczytach w centrum Oceanu Arktycznego, w jednym z najuboższych w składniki odżywcze regionów oceanów, odkryto wielkie kolonie gąbek. Wydaje się, że żywią się one... szczątkami wymarłej fauny. Współpracują przy tym z mikroorganizmami, dzięki którym mają dostęp do składników odżywczych. Niezwykłego odkrycia dokonali naukowcy z niemieckiego Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka, Instytutu Alfreda Wegenera i międzynarodowy zespół naukowy współpracujący z nimi w ramach ekspedycji Polarstern. Poinformowali o nim na łamach Nature. W regionie, gdzie dokonano niezwykłego odkrycia, znajduje się bardzo mało składników odżywczych. Ocean jest tutaj bez przerwy pokryty lodem, więc z powodu słabego dostępu do światła produktywność glonów jest niewielka, niewiele więc opada na dno. Mimo to na szczytach wygasłych wulkanów zauważono niespodziewanie bogaty ekosystem. Jest on zdominowany przez gąbki, które dorastają tutaj do imponujących rozmiarów. Ich średnica dochodzi nawet do 70 centymetrów. Na szczytach wulkanicznych tworzących Grzbiet Langseth znaleźliśmy wielkie kolonie gąbek, jednak nie mieliśmy pojęcia, czym się one żywią, mówi Antje Boetius, główny naukowiec ekspedycji Polarstern. Naukowcy pobrali próbki i poddali je analizie. Wykazała ona, że gąbki żyją w symbiozie z mikroorganizmami, dzięki czemu mogą wykorzystywać starą materię organiczną. Dzięki temu żywią się pozostałościami wymarłych mieszkańców tych szczytów górskich, jak np. szczątkami robaków, wyjaśnia główna autorka badań Teresa Morganti. Gąbki to jedne z najprostszych zwierząt. Odniosły wielki sukces ewolucyjny, spotykamy je zarówno na płytko położonych tropikalnych rafach koralowych, jak i w podbiegunowych głębinach. Wiele z nich żyje w symbiozie z mikroorganizmami, które zapewniają im zdrowie i dostęp do pożywienia. Mikroorganizmy te wytwarzają antybiotyki, rozkładają składniki odżywcze do form przyswajalnych przez gąbki czy rozkładają wydzieliny gąbek. Podobną symbiozę zaobserwowano w przypadku do rodzaju Geodia, który dominuje we właśnie odkrytych koloniach arktycznych. Teresa Morganti we współpracy z Anną De Kluijver z Uniwersytetu w Utrechcie, przyjrzały się szczegółowo pobranym próbkom i stwierdziły, że przed tysiącami lat w badanym miejscu istniał bogaty ekosystem, dom dla wielu zwierząt. Teraz gąbki rozwijają się na szczątkach tego ekosystemu. Mikroorganizmy mają tam idealne warunki do życia, z czego korzystają gąbki. Jednak nie jest to współpraca jednostronna. Gąbki działają tam jak inżynierowie ekosystemu. Wytwarzają one bowiem spikule (skleryty), twarde igłokształtne struktury, budujące ich szkielet i tworzące rodzaj mat, po których gąbki się przemieszczają. Maty takie ułatwiają gromadzenie się materiału biologicznego. Grzbiet Langseth to pasmo górskie znajdujące się niedaleko Bieguna Północnego. Wody powyżej są bez przerwy pokryte lodem. A mimo to biomasa występujących tam gąbek jest porównywalna z biomasą gąbek w płytszych wodach o znacznie lepszym dopływie składników odżywczych. To unikatowy ekosystem. Nigdy wcześniej nie widzieliśmy czegoś takiego na szczytach górskich w środkowej części Oceanu Arktycznego. Na badanym obszarze pierwotna produkcja wód znajdujących się powyżej zapewnia mniej niż 1% zapotrzebowania gąbek na węgiel. Dlatego też ten ogród gąbek może być zjawiskiem przejściowym. Jednak to bogaty ekosystem, w skład którego wchodzą też koralowce, mówi Antje Boetium. Arktyka należy do obszarów najbardziej dotkniętych skutkami globalnego ocieplenia. A ostatnie odkrycie pokazuje, jak mało wiemy o tym obszarze i jego unikatowym ekosystemie, który może ulec zniszczeniu, zanim go poznamy. Przypomnijmy, że niedawno podobnie zdumiewającego odkrycia dokonano po przeciwnej stronie kuli ziemskiej, gdy pod lodami Antarktyki odkryto największy na świecie obszar rozrodu ryb. « powrót do artykułu

Naukowcy z MIT stworzyli włókno zawierające układy pamięci, czujniki temperatury i korzystające z oprogramowania trenowanego na sieciach neuronowych, które będzie mogło śledzić naszą aktywność fizyczną. Po wszyciu w ubranie włókno takie będzie odbierało, przechowywało i analizowało dane dotyczące tego, co robimy. Profesor Yoel Fink, główny badacz w Research Laboratory of Electronic i jeden z twórców włókna mówi, że dzięki niemu można będzie śledzić nieznane dotychczas wzorce działania organizmu, co może przydać się zarówno sportowcom monitorującym swoje postępy, badaczom chcącym śledzić wpływ interwencji medycznych na organizm, jak i lekarzom pragnącym wcześnie wykrywać oznaki chorób. Z czasem możliwości takiego włókna mogą się zwiększać. Być może kiedyś pozwoli ono np. na uchwycenie ważnych momentów w życiu, rejestrując np. piosenkę graną podczas ślubu. Dotychczas włókna elektroniczne były włóknami analogowymi, przetwarzającymi ciągły sygnał elektryczny. Tutaj zaś mamy włókno cyfrowe. To pierwsze włókno przechowujące i przetwarzające dane cyfrowe. Pozwala na poszerzenie właściwości tekstyliów i ich programowanie, mówi Fink. Nowe włókno powstało z setek krzemowych mikroukładów, które umieszczono w formie i wykorzystano stworzenie polimerowego włókna. Dzięki precyzyjnej kontroli przepływu polimeru, naukowcy byli w stanie stworzyć włókno długości dziesiątków metrów, które zapewnia nieprzerwane połączenie elektroniczne pomiędzy umieszczonymi nań mikroukladami. Włókno jest cienkie, elastyczne, przechodzi przez ucho igły, może być wszywane w tradycyjne materiały i wytrzymuje co najmniej 10 cykli prania. Jeśli zostanie umieszczone w koszuli, nie będziesz czuł jego obecności. Nie będziesz nawet wiedział, że tam jest, mówi doktorant Garbiel Loke, członek zespołu badawczego. Nowe włókno ma bardzo szerokie możliwości. Pozwala na przykład kontrolować poszczególne elementy. Możemy opisać włókno jako korytarz, a mikroukłady jak pokoje, z których każdy ma unikatowy identyfikator, mówi Loke. Naukowcy opracowali metodę adresowania, która pozwala na włączanie wybranych układów, bez jednoczesnego włączania innych. Włókno dysponuje też sporą ilością pamięci. Naukowcy byli w stanie zapisać, przechować i odtworzyć kilkuset kilobajtowe pliki filmowe czy muzyczne. Można je było przechowywać w włóknie przez w miesiące bez potrzeby zasilania samego włókna. Naukowcy przeprowadzili też eksperyment, w ramach którego stworzyli ze swojego włókna układ pamięci składający się z sieci 1650 połączeń. Wszyli to następnie w rękaw t-shirta, co pozwoliło na zarejestrowanie 270 minut danych nt. temperatury ciała osoby noszącej koszulkę i przeanalizowanie, jak temperatura ta miała się do różnej aktywności osoby. Następnie na podstawie takich danych wytrenowali swoje włókno na sieci neuronowej, dzięki czemu z 96-procentową dokładnością było ono w stanie określić aktywność fizyczną, jakiej w danym momencie oddawała się badana osoba. W przyszłości takie włókna mogą na bieżąco monitorować osoby starsze lub chore, alarmując w razie wykrycia niepokojących zmian, jak zaburzenia oddychania czy nieprawidłowy rytm serca. Obecnie włókno kontrolowane jest przez niewielkie zewnętrzne urządzenie, więc jego twórcy chcą teraz skupić się nad stworzeniem mikrokontrolera, który będzie można wszyć w samo włókno. « powrót do artykułu

U wybrzeży Australii zauważono dziwaczne „stworzenie” unoszące się w wodzie. Film pokazujący niezwykłe zjawisko umieścili w sieci specjaliści ze Schmidt Ocean Institute. Wspomniane „stworzenie” to najprawdopodobniej kolonia rurkopławów. Wygląda jak jedno zwierzę, ale składa się z wielu organizmów zwanych zooidami. W Nowej Zelandii czasem nazywa się to apolemią lub meduzą strunową. Specjaliści oceniają, że zewnętrzny pierścień grupy rurkopławów ma obwód około 47 metrów. "Całość wygląda jak jedno zwierzę, ale w rzeczywistości są to tysiące osobników, które tworzą organizm wyższego rzędu", mówi biolog morski Stefan Siebert z Brown University. Każdy z zooidów działa jak organ większego organizmu i spełnia różne funkcje. Niektóre z nich mają parzydełka, inne zaś wyposażone są w czerwone wabiki, za pomocą których przyciągają ofiary. Na stworzenie natknęli się badacze pracujący w ramach programu Ningaloo Canyons Expedition. Badali oni środowisko morskie w wodach Zachodniej Australii. O regionie tym wiadomo, że występuje tam bogate życie, jednak dotychczas prowadzono tam niewiele badań, nie mamy więc zbyt dużo informacji na ten temat. Wody były badane za pomocą zdalnie sterowanych pojazdów. Gdy jeden z nich wracał na powierzchnię, jego kamery zarejestrowały niezwykłe zjawisko. Wszyscy oniemieliśmy, gdy ujrzeliśmy to na ekranie, mówią Nerida Wilson i Lisa Kirkendale z Western Australia Museum. Cała załoga statku chciała to zobaczyć. Rurkopławy są często spotykane, jednak ten był wyjątkowo duży i niezwykle wyglądał, mówią uczone. Obie specjalistki dodają, że napotkane stworzenie to najprawdopodobniej najdłuższe zwierzę na planecie. O takich koloniach rurkopławów niewiele wiemy. Prawdopodobnie żyją one na głębokości do 3000 metrów, są nazywane „pływającymi miastami”.   « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy prowadzony przez doktora Olivera Schmidta z Uniwersytetu Technologicznego w Chemnitz pracuje nad miniaturowymi robotami, które można będzie wprowadzać do ludzkiego organizmu. Roboty miałyby przeprowadzać badania diagnostyczne i dokonywać interwencji chirurgicznych. Badania zostały opisane w artykule A flexible microsystem capable of controlled motion and actuation by wireless power transfer opublikowanym na łamach Nature Electronics. Niemal 10 lat temu zaczęliśmy rozwijać koncepcję niewielkich mikrorobotów, które byłyby napędzane potężnymi silnikami odrzutowymi i zawierałyby podzespoły mikroelektroniczne. Wyszliśmy od pomysłu budowy inteligentnego samonapędzającego się mikrosystemu, który wchodzi w interakcje z pojedynczą komórką biologiczną. Syste miałyby być wielkości podobnej do komórki. Zakładamy, że taki mikrorobot będzie zdolny po poruszania się, próbkowania środowiska, przenoszenia ładunków, dostarczania leków i przeprowadzania zabiegów mikrochirugicznych, mówi Schmidt. System, który miałby pracować wewnątrz ludzkiego organizmu musi zawierać źródło energii elektrycznej, czujniki, aktuatory, anteny i obwody mikroelektroniczne. Schmidt i jego zespół stworzyli niezwykle elastyczny mikrosystem łącząc elektroniczne podzespoły w skali mikro- i nano- na powierzchni chipa. Zasadniczą różnicą pomiędzy tym a innymi podzespołami elektronicznymi jest fakt, że urządzenie Schmidta wyposażono w silnik odrzutowy. Sztuka polega na umieszczeniu na zastosowaniu zwiniętego w mikrotubie mocno naprężonego materiału, który jest mocowany z dwóch stron systemu już po zdjęciu go z podłoża. Mikrotuby są pokryte platyną. Gdy wchodzi ona w kontakt z roztworem zawierającym nieco nadtlenku wodoru dochodzi do reakcji, w wyniku której pojawiają się bąbelki tlenu. Bąbelki te są wyrzucane z mikrotub, napędzając cały system za pomocą odrzutu. Grup Schmidta już 12 lat temu wpadła na pomysł takiego napędu. Dopiero teraz udało się go stworzyć. Reakcja, dzięki której działa cały napęd, może być kontrolowana za pomocą zmian temperatury miniaturowego silnika. Im jest ona wyższa, tym więcej bąbli powstaje i tym silniejszy jest odrzut. Naukowcy są w stanie kontrolować temperaturę obu silników niezależnie, dzięki czemu całym systemem można swobodnie sterować. Jest to możliwe dzięki temu, że do każdego z nich dołączony jest niewielki element, stawiający opór podczas przesyłania energii elektrycznej. Energię tę dostarcza się bezprzewodowo z zewnątrz. Jest ona odbierana przez niewielką antenę. System działa podobnie jak bezprzewodowe indukcyjne ładowanie telefonu komórkowego. Skonstruowany przez Schmidta robot wyposażony został z niewielkie ramię, które może chwytać i wypuszczać obiekty znajdujące się w pobliżu. Również i ono jest sterowane za pomocą zmian temperatury. Takie robotyczne ramię to również nowość w samonapędzających się mikrosystemach. Nasz mikrorobot może zostać wyposażony w niewielki LED pracujący w podczerwieni. Można go będzie wykorzystać do śledzenia urządzenia wewnątrz organizmu, mówi Schmidt. Wykazaliśmy, że możliwe jest bezprzewodowe dostarczenie energii elektrycznej do ultramałych systemów robotycznych i że ta energia może posłużyć do przeprowadzenia użytecznych czynności, jak zdalne sterowania mikrorobotem, włączanie i wyłączanie LED. W następnym kroku naszych badań chcemy spowodować, by system działał w płynach ustrojowych, takich jak krew. W tym celu musimy nieco przebudować nasze silniki, dodaje uczony.   « powrót do artykułu

Od około 10 lat wiadomo, że możliwe jest włamanie się do rozrusznika serca czy pompy insulinowej i zaszkodzenie użytkownikowi tych urządzeń, a nawet jego zabicie. Teraz inżynierowie z Purdue University znacząco zwiększyli bezpieczeństwo takich urządzeń. Podłączamy coraz więcej urządzeń do ludzkiego organizmu, od inteligentnych zegarków po wyświetlacze do rzeczywistości wirtualnej. Wyzwaniem jest nie tylko zapewnienie komunikacji tak, by nikt nie mógł jej przechwycić, ale również uzyskanie większych przepustowości przy mniejszym zużyciu energii, wyjaśnia profesor Sheryas Sen. Płyny ustrojowe bardzo dobrze przenoszą sygnały elektryczne. Dotychczas te swoiste sieci lokalne organizmu (body area networks) wykorzystywały technologię Bluetooth to przesyłania sygnałów. Jednak jej użycie oznaczało, że sygnał można było przechwycić z odległości co najmniej 10 metrów. Zespół Sena opracował technologię, dzięki której sygnały wędrują po organizmie znacznie bardziej bezpiecznie, nie wychodząc na odległość większą niż centymetr poza powierzchnię skóry, a jednocześnie technologia ta zużywa 100-krotnie mniej energii niż Bluetooth. Nowa technologia wykorzystuje specjalne urządzenie, które sprzęga sygnały w zakres kwazistatyczny. To bardzo niski stan spektrum elektromagnetycznego. Grupa Sena już współpracuje z rządem i przemysłem w celu wykorzystanie swojego pomysłu w układach scalonych wielkości ziarna piasku. Prototypowy zegarek opracowany przez naukowców, wysyła sygnały po całym ciele. Grubość skóry czy włosów w żaden sposób nie wpływają na sprawność przesyłania danych, zapewnia Sen. Po raz pierwszy wykazaliśmy, jak można wykorzystać właściwości fizyczne organizmu do przesyłania sygnałów tak, by nikt nie mógł tych sygnałów podsłuchać, mówi profesor Sen.   « powrót do artykułu