2.3.2. Бионаноэлектроника

Устройства, который доставляются в различные части человеческого тела (или механизма), а затем они выполняют различные функции – от собирания чипов, то перепроектирования клетки.

Разработан токопроводящий полимер для «искусственных мыщц»¹³⁴. 03.04.10 Chemport.ru

Седрик Плессе (Cédric Plesse) из Университета Серги-Понтуаз работали над изучением полимерных устройств, способных изменять свою форму в результате электрического воздействия. Такие устройства, отличаясь незначительной массой, могут работать под воздействием незначительных электрических потенциалов на открытом воздухе, что позволяет говорить о возможности их потенциального использования для воспроизведения движения конечностей. Однако, как поясняет Плессе, электростимулируемое изгибание полимера не всегда полезно для моделирования мышечной деятельности. Важной и сложной задачей является разработка устройств, способных на поступательно-возвратные линейные деформации, характерные и для мышц млекопитающих.

Американцы продемонстрировали самосборные молекулярные чипы ¹³⁵.19 марта 2010 Membrana.ru

Прототип микросхемы с самоорганизующимися элементами молекулярного масштаба создали специалисты из Массачусетского технологического института (MIT).

Сополимеры под воздействием определённых внешних факторов могут как соединяться, так и отталкиваться друг от друга. Учёным удалось добиться того, чтобы молекулы материала укладывали сами себя в структуры необходимой формы – их дальнейшая обработка приводила к созданию полупроводниковых деталей. Таким образом, появилась возможность перейти к построению элементов схемы меньшего, чем раньше, масштаба.

Российские ученые научили белки собирать наночастицы. Риа Новости. Григорий Сысоев. 12:21 16/03/2010136

Российские ученые разработали технологию автоматической сборки наночастиц с помощью белковых молекул, которые играют роль "роботов" на сборочной линии. Статья, где описывается разработка, опубликована во вторник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Авторы исследования, Сергей Деев, Максим Никитин и их коллеги из Института биоорганической химии (ИБХ) РАН разработали биоинжнерный метод самосборки наночастиц с помощью двух белков, выделенных из бактерий Bacillus amyloliquefaciens - барнас (barnase) и барстар (barstar).

"Это именно самосборка, как в детском конструкторе Лего. Обычно это делается довольно сложными манипуляциями, а я придумал, как сделать, чтобы структуры собирались сами собой. Если мы к одному кирпичику присоединяем один белок, а к другому кирпичику - другой белок, то дальше они (частицы) самособираются заранее нами запрограммированным способом. На выходе получаются наноструктуры", - сказал РИА Новости член-корреспондент РАН Сергей Деев, руководитель лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ.

Создан транзистор величиной с молекулу¹³⁷

Ученым действительно удалось произвести транзистор, состоящий всего из одной молекулы.

Группа ученых, включая профессора Марка Рида из Йельского университета, показала, что молекула бензола, прикрепленная к золотым контактам, ведет себя точь-в-точь как кремниевый транзистор.

Ученые смогли управлять различными состояниями энергии молекулы в зависимости от напряжения, поступавшего через контакты. Управляя состояниями энергии, они сумели управлять потоком, проходящим через молекулу.

Химики создали микрочип для тысячи реакций¹³⁸. 11 августа 2009. Membrana.ru

Почти вся химическая аппаратура может теперь уместиться на площади размером с почтовую марку. Столетиями учёные проводили опыты и строили для них гигантские лаборатории, но исследователи будущего, скорее всего, будут просто вставлять микрочип в компьютер. Начало положено. На светлое будущее работают разноплановые специалисты из университета Калифорнии (UCLA). Им уже удалось создать управляемый обыкновенным компьютером микрочип, который одновременно выполняет более тысячи реакций (мы рассказывали о первых шагах в этой сфере). Подобная "лошадка" вполне способна практически самостоятельно обнаружить даже потенциальное лекарство от рака.

Шаг к созданию искусственных клеток¹³⁹. Chemport.ru 13.8.2009

Липидные везикулы, также известные как липосомы (liposomes), могут использоваться в косметике для переноса ингредиентов через кожу. Липосомы также можно использовать для инкапсуляции фармацевтических веществ и высвобождении их в нужном месте. Липосомы можно использовать в качестве крошечных биохимических реакторов, моделей биологических мембран и клеток.

Микрочип сам знает, когда покончить самоубийством¹⁴⁰. Пётр Образцов/ Известия

Впервые создан микрочип, полностью распадающийся в организме человека без причинения ему какого-либо вреда.

Электронику давно уже встраивают в тело больного. Это и системы управления искусственным сердцем и клапанами, и разнообразные датчики, и дозаторы, например, поставляющие лекарство в определенный орган через определенное время. Недостатком этих устройств является необходимость извлечения их после окончания срока службы, то есть проведение еще одной операции. Кристоферу Эттингеру и Чженаню Бао из Стэнфордского университета в Калифорнии удалось разработать микрочип, полностью разлагающийся под действием жидкостей человеческого тела и соответственно не требующий удаления.

Наноэлектронный транзистор смог управлять порой в клеточной мембране. NanoNewsNet. 11 Август, 2009

Благодаря последним достижениям в области нанотехнологий есть все предпосылки считать, что в будущем электронные устройства можно будет тесно интегрировать в живые биосистемы.

Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory) смогли создать гибкую гибридную наноэлектронную платформу на основе нанострун, покрытых липидами. Это – прямой шаг к появлению прототипов биологически совместимой электроники.

3. Заключение

И в заключение нашего доклада попробуем немного помечтать и представить себе тот мир будущего, в котором реализуются сегодняшние тенденции киборгизации – практически полностью. Многие учёные, писатели и журналисты уже нарисовали такую воображаемую картину. Сошлемся, например, на дайджест “С. Кузина. К 2100 году мир изменится до неузнаваемости”, размещённый на сайте NanoNewsNet¹⁴¹

“Журнал Nature Nanotechnology опубликовал поразительные результаты опроса около 400 крупнейших ученых мира. Вообразите себе мир, в котором человек не будет иметь возраста и никогда ничем не болеть, где дома будут сами себя чистить, ремонтировать, освещать, нагревать и где даже деньги потеряют свою ценность, потому что каждый сможет иметь все, что пожелает.

И, как нас уверяют, все это произойдет благодаря нанотехнологиям. Переход от микро к нано дал возможность ученым манипулировать атомами. А поскольку любой материальный предмет – это всего лишь скопление атомов в пространстве, то, перетасовав их, как карты, можно собрать любой предмет. Представьте прибор размером с микроволновую печь, в который с одной стороны подается порция сырья, а с другой – вы получаете то, что заказали, – от скрепки до компьютера. Мало того, появятся микроскопические механизмы, способные к самокопированию. Например, если вы захотели автомобиль, то стоит только в этот наномеханизм заложить параметры конструкции, как он тотчас начинает копировать сам себя до тех пор, пока не достигнет желаемого размера машины, которая вырастет на ваших глазах, как в ускоренной съемке эмбрион в матке.

Нанороботы внутри человека будут отбирать качественные сперматозоиды и направлять их по назначению. Чтобы не заблудились по дороге к яйцеклетке.

Первые наномашины, конечно, будут баснословно дороги, – говорит старший научный сотрудник Института нанотехнологий Николай Смирнов. – Но через очень короткий промежуток времени они станут доступны любому. Такое уже происходило с телефонами, телевизорами и компьютерами. Но отличие нанотехнологий от предыдущих изобретений несравнимо ни с чем. Промышленное производство станет первой жертвой, поскольку в нем сразу отпадет необходимость. Торговля останется только в виде таких специфических товаров, как информация и проекты. Ведь не продашь же стиральную машину человеку, который сам может ее «вырастить» буквально за несколько минут.

Вследствие этого изменится и вся человеческая цивилизация. Ведь сегодня мы находимся в такой же зависимости от вещей и еды, как и 5000 лет назад. В будущем же человек откажется от этого «пошлого быта» и займется наконец собой, любимым, и творчеством. Последствия такой перестройки общества сегодня трудно представить. Исчезнет воровство, например, поскольку материальное обогащение потеряет всякий смысл – останутся преступления лишь на почве неразделенной любви, поскольку до этой тонкой материи генетики еще не добрались. Поэтому возникнет вопрос об уместности – страшно сказать – существования армии, полиции, правительства и даже самого института государства!

А в середине нынешнего столетия, когда нанотехнология и генная инженерия объединятся, станет возможным воплощение мечты человечества – вечная молодость, – уверен Николай Александрович. – Созданные и внедренные внутрь тела сразу после рождения ребенка микроскопические наномашины будут контролировать состояние организма в течение всей жизни. Представьте, что внутри вашего тела постоянно «патрулируют» невидимые глазу «доктора», которые через кровь и лимфу автоматически очищают организм от излишков жира, токсинов, холестерина. При малейшей опасности они быстро разрабатывают систему ремонта и восстанавливают поврежденные органы, ткани, клетки на атомном и молекулярном уровне. И тогда будут побеждены все наследственные болезни, что, возможно, и приведет к бессмертию.

Родители смогут сами выбирать внешность, характер и способности своего будущего ребенка, правда, наличия гениальности ученые не обещают. Сегодня это считается одним из самых перспективных и самых пугающих направлений генетики: многие ли родители согласятся на «конструирование» своего чада? Ведь генетически спроектированных детишек трудно будет назвать своими кровными наследниками: ребенок наследует от отца с матерью почти 90% генов, а дети будущего станут скорее детьми генетики, чем своих родителей.

Нанотехнологи и генетики сегодня трудятся и над космическим проектом: как обжить Вселенную? Если раньше разрабатывали проекты, как преобразовать другие планеты в пригодные для человеческого проживания, то сегодня они поставили задачу по-другому: как изменить человека так, чтобы он мог жить в других мирах? Ведь это намного проще, чем переделать целую планету. Стоит только модернизировать конструкцию собственного тела – и любой желающий сможет жить на Марсе или Луне. Тогда и определение «человечество» в корне изменится: на Земле тоже появятся новые живые существа, имевшие своим предком человека, как мы – кроманьонца”.

1 http://www.ng.ru/science/2008-09-10/21_rats.html

2 http://www.membrana.ru/articles/technic/2003/07/11/180400.html

3 http://inauka.ru/fact/article96164.html

4 http://www.vokrugsveta.ru/news/7636/

5 http://www.cifrovik.ru/publish/open_article/15657/

6 http://korrespondent.net/tech/science/759415

7 http://www.pravda.ru/news/science/02-03-2009/303455-robot-0

8 http://www.oreanda.ru/ru/news/20090302/common/lifestyle/article370897/

9 http://www.gzt.ru/science/2009/04/27/155520.html

10 http://science.compulenta.ru/506266/

11 http://www.gzt.ru/topnews/science/250359.html

12 http://focus.ua/tech/109749

13 http://www.nanometer.ru/2010/04/05/nejronnie_seti_210492.html

14 http://inopressa.ru/article/23Jan2009/guardian/robots.html

15 http://www.utro.ru/articles/2009/01/23/793426.shtml

16 |http://korrespondent.net/tech/technews/719453

17 http://www.internovosti.ru/text/?id=14154

18 http://www.myjane.ru/news/text/?id=14841

19 http://www.medicinform.net/news/news11565.htm

20 http://elvisti.com/node/81373

21 http://www.pravda.ru/news/society/23-01-2009/299691-koljaska-0

22 http://www.metronews.ru/news3/lentyai_i_invalidy_poluchat_vozmozhnost_peredvigat_predmety_myslyu/

23 http://ruformator.ru/news/article062E5/default.asp

24 http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=37224

25 http://www.science.yoread.ru/news.php?readmore=839

26 http://www.membrana.ru/lenta/index.html?9725

27 http://www.gzt.ru/science/2009/05/18/190013.html

28 http://www.vovremya.info/news/1242645495.html

29 http://www.vesti.az/news.php?id=5905

30 http://www.ruvr.ru/main.php?&q=106059&cid=437&p=15.03.2009

31 http://www.tass-ural.ru/pub/?id=1918

32 http://echo.msk.ru/news/578451-echo.html

33 http://www.itar-tass.com/level2.html?NewsID=13673247&PageNum=0

34 http://utro.ua/ru/zhizn/amerikanskie_uchenye_nauchilis_chitat_mysli1257488063

35 http://utro.ua/ru/zhizn/amerikanskie_uchenye_nauchilis_chitat_mysli1257488063

36 http://woman-today.ru/themes/world/8310/

37 http://www.rosbalt.ru/2009/11/05/686311.html

38 http://news4k.com/world/11631-uchenym-udalos-uvidet-mysli-cheloveka.html

39 http://rus.ruvr.ru/2009/11/05/2174285.html

40 http://www.pravda.ru/science/planet/human-being/12-03-2009/304497-dreams-0

41 http://grani.ru/Techno/m.154460.html

42 http://inopressa.ru/article/16Mar2010/wsj/memory.html

43 http://www.izvestia.ru/news/news199771

44 http://yoki.ru/news/creatiff/13-03-2009/72339-0

45 http://www.polit.ru/news/2009/03/13/memory.html

46 http://www.pravda.ru/news/science/13-03-2009/304679-mozg-0

47 http://inopressa.ru/article/13Mar2009/ft/scan.html

48 http://www.vokrugsveta.ru/news/6113/

49 http://www.vz.ru/news/2009/3/13/264727.html

50 http://www.cybersecurity.ru/news/66209.html

51 http://focus.in.ua/article/62437.html

52 http://www.americaru.com/news/36431

53 http://nsk.sibnovosti.ru/articles/69755

54 http://neformat.co.ua/kms_news+stat+cat_id-4+nums-3803.html

55 http://lenta.ru/news/2009/03/13/thoughts/

56 http://www.membrana.ru/lenta/?9147

57 http://www.rian.ru/science/20090108/158745913.html

58 http://www.mediactivist.ru/news/58779/

59 http://www.aquaexpert.ru/news/2009/01/08/telepat/

60 http://science.compulenta.ru/388495/?r1=yandex&r2=news

61 http://www.gazeta.ru/science/2010/02/05_a_3320105.shtml

62 http://www.bbc.co.uk/russian/science/2010/02/100203_vegetative_patients_awareness.shtml

63 http://www.medicinform.net/news/news17498.htm

64 http://vlg.aif.ru/health/news/15339

65 http://www.vokrugsveta.ru/news/8394/

66 http://most-kharkov.info/week/news/14978.html

67 http://medportal.ru/mednovosti/news/2010/02/04/vegcontact/

68 http://www.membrana.ru/lenta/?8853

69 http://www.weekjournal.ru/rubric/30/223.htm

70 http://www.argumenti.ru/news/parts/society

71 http://medportal.ru/mednovosti/news/2009/02/11/canada/

72 http://www.kp.ua/daily/110209/72630/

73 http://mobilnik.ua/news/19112.html

74 http://www.mk.ru/blogs/MK/2009/02/11/srochno/394270/

75 http://www.t-l.ru/news/123434716704725.shtml

76 http://www.utro.ru/articles/2009/10/02/842670.shtml

77 http://science.compulenta.ru/463757/?r1=yandex&r2=news

78 http://inopressa.ru/article/06Apr2009/nytimes/brain.html

79 http://www.newsinfo.ru/articles/2009-04-06/uchenie/39694

80 http://www.vz.ru/news/2009/4/6/273030.html

81 www.utro.ru/articles/2010/02/16/873463.shtml

82 http://neformat.co.ua/kms_news+stat+cat_id-4+nums-3288.html

83 http://www.dni.ru/tech/2010/2/16/185712.html

84 http://www.mediactivist.ru/news/67459/

85 http://www.rosbalt.ru/2010/02/17/713634.html

86 http://www.izvestia.ru/science/article3138607/

87http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/sozdan-besprovodnyi-mozgovoi-implantat-sintezator-rechi, http://www.membrana.ru/lenta/?9924, http://www.wired.com/…eless-brain/

88 http://www.nanowerk.com/…sid=9388.php

89 http://www.f1cd.ru/news/science/119/

90 http://www.chemport.ru/datenews.php?news=1482

91 http://www.rian.ru/science/20091016/189137266.html

92 http://www.utro.ru/articles/2009/10/16/846061.shtml

93 http://vesti.kz/progress/28104/

94 http://science.compulenta.ru/468259/?r1=yandex&r2=news

95 http://www.pravda.ru/science/eureka/discoveries/327459-0/

96 http://www.membrana.ru/lenta/?9767

97 http://www.mignews.com/news/technology/world/181009_41754_45225.html

98 http://ctv.by/news/~news=28112

99 http://www.internovosti.ru/text/?id=21612

100 http://lenta.ru/news/2009/10/16/memory/

101 http://www.nanometer.ru/2009/11/23/nanotubes_159240.html

102 http://lenta.ru/news/2010/03/01/chips/

103 http://www.lenta.co.il/page/20100302015505

104 http://www.gorodfm.ru/news/news.168404/

105 http://www.membrana.ru/lenta/?10137

106 http://www.medstream.ru/news/33793.html

107 http://www.membrana.ru/lenta/?9067

108 http://www.nanonewsnet.ru/articles/2010/nano-implanty-pomogut-bolshe-uznat-o-rabote-mozga-vernut-zrenie-slepym-lyudyam

109 http://infox.ru/science/human/2009/03/11/nanocovering.phtml

110 http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2022

111 http://www.gazeta.ru/news/science/2009/11/02/n_1420547.shtml

112 http://www.cvz.ru/index.php?id_news=283&id=63

113 http://www.membrana.ru/articles/health/2005/04/07/205000.html

114 http://www.internovosti.ru/text/?id=25564

115 http://www.innovanews.ru/info/news/hightech/2463/

116 http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=35963

117 http://www.dni.ru/society/2009/10/19/177545.html

118 http://habrahabr.ru/blogs/cyberpunk/12417/

119 http://bloggus.info/?p=37

120 http://www.rg.ru/2007/07/04/reg-ural/nanotehnologii.html

121 http://friday.vedomosti.ru/article.shtml?2007/08/10/10300

122 http://www.membrana.ru/lenta/?9141

123 http://www.medinfo.ru/mednews/7236.html

124 http://www.membrana.ru/lenta/?9249

125 http://ural.rian.ru/science/20091222/81734275.html

126 http://www.medlinks.ru/article.php?sid=3508

127 http://zhelezyaka.com/news.php?id=970

128 http://www.medlinks.ru/article.php?sid=27750

129 http://www.rg.ru/2004/02/04/pechen.html

130 http://med.israelinfo.ru/news/669/

131 http://www.rg.ru/2009/10/13/batareyka-site-anons.html

132 http://www.rian.ru/science/20100122/205780126.html

133 http://www.nanonewsnet.ru/news/2009/elektricheskie-akkumulyatory-iz-iskusstvennykh-kletok

134 http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2051

135 http://www.membrana.ru/lenta/?10220

136 http://www.rian.ru/science/20100316/214674356.html

137 http://www.innovanews.ru/info/news/hightech/1754/

138 http://www.membrana.ru/lenta/?9537

139 http://www.chemport.ru/datenews.php?news=1779

140 http://www.izvestia.ru/science/article3135414/

141 http://www.nanonewsnet.ru/articles/2009/k-2100-godu-mir-izmenitsya-do-neuznavaemosti