Recently in Medical Engineering Category

در آينده ي بسيار نزديك، گرفتن خون امري منسوخ خواهد بود. به جاي آن، كاشته هايي قادر خواهند بود خون شما را تصويربرداري كرده و به طور مداوم بر آن نظارت نمايند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از وايرد، محققين موسسه ي كالتك توانسته اند يك ميكروسكوپ را روي يك تراشه ي رايانه اي كه چندان بزرگ تر از يك سكه ي ده سنتي نيست، جاسازي كنند. و اين فقط يك نمونه ي آزمايشي است.

جمع و جور كردن يك ميكروسكوپ استاندارد در چنين ابعادي با توجه به لايه هاي نوري مرتبط، به لحاظ عملي غير ممكن است اما چانگوئي يانگ، استاد كالتك، تصميم گرفت كه به كلي از مسائل نوري بگذرد و نمونه هاي ميكروسكوپي را تقريبا به طور مستقيم روي يك چيپ حسگر نوري قرار دهد.

اين ميكروسكوپ روي چيپ، از حسگرهاي سخت افزاري استانداردي به همراه اصلاحات هوشمندانه اي بهره مي برد؛ پيكسل هاي موجود در روي حسگر مجبور مي شوند تا تنها از درون حفره هاي ميكروسكوپي نگاه كنند كه اين امكان را به چيپ مي دهد تا چيزهاي بسيار ريز را تصويربرداري كنند. استفاده از سخت افزار استاندارد موجب ارزاني و آساني توليد انبوه در آينده شده و آزمايشگاه يانگ همين حالا در حال كار براي ايجاد دسته هاي كوچكي از نمونه هايي در ابعاد آي پاد مي باشد.

يانگ اميدوار است كه تا يك يا دو سال آينده دستگاه هاي در حال كار آن در اختيار پزشكان قرار داشته باشد و توليد كامل آن ظرف 5 سال تحقق پذيرد.

علاوه بر دستگاه هاي قابل حمل دستي، يانگ در فكر كاشته هاي نظارت كننده بر خون مي باشد كه امكان هشدارها و تشخيص سريع كيفيت سلامتي را در اختيار قرار مي دهد.

اختلالات خواب در جوامع نوين امر بسيار رايجي است. انواع خفيف آن براي هر كسي آشناست و بيش از 10 تا 20 درصد از بزرگسالان از بيماري هاي مرتبط با آن رنج مي برند (اختلالات خواب اندامي). تشخيص اختلالات خواب اغلب نيازمند ثبت و ضبط خواب هاي گسترده و گران قيمتي در آزمايشگاه خواب مي باشد. در حال حاضر، به سختي مي توان روش هاي خوبي براي نمايش و آشكارسازي اختلالات خواب پيدا كرد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از ساينس ديلي، محققين دو دانشگاه فنلاندي، دانشگاه فن آوري تامپر و دانشگاه هلسينكي، فن آوري جديدي را توسعه داده اند كه مي تواند اختلالات خواب را ثبت و حتي تشخيص دهد. اولين كاربرد اين فن آوري جديد، يك ساعت هشدار هوشمند براي تلفن هاي همراه، HappyWakeUp®، است كه هم اكنون در دسترس مي باشد. اين وسيله اولين تلفن همراه ارتقا دهنده ي سلامتي در جهان است.

در دانشگاه فن آوري تامپر، MSc Väinö Virtanen دو سال پيش شروع به ثبت و تجزيه و تحليل خروپف كرد تا روش ساده اي براي ثبت آن توسعه دهد. دكتر تاپاني سالمي، متخصص خواب، مي گويد: "به زودي ما متوجه شديم كه يك ميكروفون معمولي نسبت به صداها و آواهاي توليد شده از حركات انجام گفته در بستر خواب در طول شب، بسيار حساس است. هر كسي چنين صداهايي را وقتي كه يك تلفن همراه بطور ناگهاني از جيب كس ديگري با شما تماس گرفته است، شنيده است."

آيا تمام صبحگاه ها مي توانند به طور يكسان دلپذير باشند؟

بر اساس اين فن آوري جديد، گروه تحقيقاتي خواب، اين ساعت هشدار هوشمند را براي تلفن هاي همراه با نام HappyWakeUp توسعه داد. اين ساعت هشدار هوشمند درست قبل از زمان هشدار نهايي يك سيگنال هشدار مي دهد كه با توجه به ريتم خواب طبيعي متوجه مي شود فرد مورد نظر بيدار يا تقريبا بيدار است. در طول اين لحظات، بدن و مغز از قبل بيدار بوده و بيداري به صورت طبيعي و آسان صورت مي گيرد و به گفته ي سالمي "بيش تر يك ساعت بيداري است تا يك ساعت هشدار".

زمان هشدار به صورت معمولي با تلفن همراه تنظيم مي شود. تلفن همراه زير بالش يا كنار فرد خوابيده قرار مي گيرد. لحظات بيداري مناسب، بوسيله ي يك ميكروفن و تجزيه و تحليل آماري صداها شناسايي مي شود. در مدت 20 دقيقه پيش از زمان هشدار نهايي، تجزيه و تحليل فعال مي شود تا اگر حركاتي وجود داشته باشد كه نشان دهد فرد خوابيده، بيدار يا تقريبا بيدار است، يك سيگنال هشدار آرام و ملايم بدهد. اگر فرد بطور آرام خوابيده باشد، هيچ سيگنال هشداري پيش از زمان هشدار نهايي داده نمي شود.

سالمي مي گويد: "سيگنال هشدار در طول خواب عميق اضطراب آور است و هر كسي با آن آشناست، اما با ساعت هشدار هوشمند از اين كار اجتناب مي شود. بعد از يك دوره ي آزمايشي چند روزه يا هفته اي، شما مزاياي آن را مشاهده خواهيد كرد. استفاده ي مداوم از اين ساعت به ساعت دروني مغز شما كمك مي كند تا ريتم خواب مناسب را فرابگيرد. صبحگاه هاي دلپذير كمك خواهد كرد تا اضطراب از بدن و مغز شما دور باشد. سطوح اضطراب بالا با برخي از عوامل ريسك و حتي بيماري ها مانند فشار خون بالا و مشكلات قلبي و مغزي مرتبط مي باشد. HappyWakeUp يك محصول پزشكي يا علاج هيچ بيماري نيست. در مورد بيماري هاي مرتبط با خواب و نشانه هاي آن بايد با پزشك خود تماس بگيريد."

HappyWakeUp® هم اكنون براي تلفن هاي همراه نوكيا مبتني بر سيستم S60 3rd ed FP1 در http://www.happywakeup.com در دسترس مي باشد.

ميكروفن جهت شناسايي ديگر اختلالات خواب

ضبط حساس ميكروفن همچنين مي تواند در نظارت بر ديگر جنبه هاي خواب استفاده گردد. شناسايي خواب بي قرار، حركات پا كه مرتبط با سندرم بي قرار پاها مي باشد و ثبت خروپف با استفاده از اين فن آوري جديد ممكن مي باشد. اين فن آوري امكان انجام عمل ضبط را به صورت مكرر در تمام طول شب و تشخيص اختلالات خواب در كشورها و مناطقي را كه پيش از اين تجهيزات ضبط خواب در آن جا موجود نبوده است، مهيا مي سازد. اين فن آوري جديد نسبت به دستگاه هاي پزشكي موجود بسيار مقرون به صرفه مي باشد.

شركت Smart Valley Software در حال توسعه ي اين فن آوري در قالب يك محصول تجاري مي باشد كه توسط بنياد اختراع فنلاند و آژانس سرمايه گذاري فنلاند براي فن آوري و ابتكار پشتيباني مي شود.

دانشمندان با ترکیب الکترونیک نوری کشسان و طرح الهام گرفته از زیست، دستگاه تصویربرداری قابل توجهی را ساخته اند که بر اساس چشم انسان طراحی شده است.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، همان طور که در شماره ی 7 آگوست ژورنال نیچر گزارش شد، پژوهشگران دانشگاه های ایلی نویز و نورس وسترن، با استفاده از الکترونیک و مجموعه ای از آشکارسازهای سیلیکونی تک بلورین، یک دوربین چشمی نیم کره ای و پرکارامد را توسعه داده اند که از اجزای متصل به هم و قابل کشش تشکیل شده است.

کار صورت گرفته فرصت های جدیدی را برای طرح دوربین پیشرفته ایجاد می کند. این پژوهش همچنین مقدمه ای برای ساخت شبکیه های چشمی مصنوعی برای چشم های بیونیکی (استفاده از دستگاه های الکترونیکی در اعضای بدن) می باشد. چشم بیونیکی از لحاظ مفهوم چیزی شبیه به آن چه که در فیلم «ترمیناتور» و سایر فیلم های محبوب علمی تخیلی به کار رفته اند، به نظر می رسد.

جان روجرز، استاد مهندسی و علم مواد دانشگاه ایلی نویز و مؤلف دیگر مقاله ی چاپ شده در ژورنال نیچر، گفت: "ساخت سطوحی با لایه های قابل کشش الکترونیک نوری، یک مسیر کاربردی برای مجتمع کردن فن آوری های دستگاه مسطح پیشرفته بر روی اجسام منحنی الشکل پیچیده فراهم می کند."

وی در ادامه بیان داشت: "این موفقیت به ما اجازه می دهد تا ازالکترونیک در جاهایی استفاده کنیم که قبلاً نمی توانستیم. هم اکنون ما برای اولین بار می توانیم از طرح این دستگاه جدید در سیستم های معمولی که بر اساس ویفر ساخته می شوند و از لحاظ مسطح بودن دارای محدودیت هایی هستند، استفاده کنیم."

طراحی این دوربین بر مبنای چشم انسان صورت گرفته است. چشم انسان دارای یک آشکارساز نیم کره ای و لنزی ساده و تک عنصری است. دوربین جدید همانند چشم، یک آشکارساز را همراه با یک لنز تصویری و سرپوش نیم کره ای مجتمع می کند و در کل دارای ابعاد، شکل و آرایشی مانند چشم می باشد.

پژوهشگران برای ساخت دوربین، یک غشای لاستیکی نازک را به شکل یک نیم کره قالب گیری می کنند. سپس غشای لاستیکی با یک مرحله ی مکانیکی ویژه، برای تشکیل یک غشاء مانند پوست طبل مسطح، کش داده می شود. در گام بعدی، مجموعه ای از صفحات کانونی از پیش ساخته شده و الکترونیک وابسته به آن، که توسط یک فرایند مسطح معمولی ساخته می شوند، از ویفر سیلیکونی به روی یک غشای کشش داده شده و شبیه پوست طبل انتقال داده می شوند.

وقتی که غشای لاستیکی از حالت انبساط رها می شود، به شکل اصلی خود برمی گردد. این فرایند باعث متراکم شدن مجموعه ی صفحات کانونی شده و همچنین باعث می شود اتصالات الکتریکی خاص، از صفحه ی لاستیکی لایه لایه شوند و توسط پیکسل های آشکارساز منحنی هایی ایجاد می شود.

مجموعه ی صفحات کانونی بعداً لایه ی چاپی را به لایه ی شیشه ای نیم کره ای منتقل می کند. وصل کردن یک لنز و اتصال دوربین به دستگاه های الکترونیکی خارجی، ساختار این طرح را کامل می کند. ابعاد و شکل دوربین مانند چشم انسان است. طی 20 سال گذشته، گروه های پژوهشی زیادی در پی ساخت سیستم های چشم الکترونیکی از این نوع عمومی بوده اند ولی هیچ کدام موفق به ساخت یک دوربین کاربردی نشده اند.

روجرز، که پژوهشگر مؤسسه ی بکمن و آزمایشگاه پژوهشی فردریک سایتز متریالز دانشگاه ایلی نویز است، گفت: "شبیه سازی های اپتیک و مطالعات مربوط به تصویر نشان می دهند که این سیستم ها، نسبت به دوربین های مسطح با لنزهای تصویری مشابه، میدان دید وسیع تر، بهبود یکنواختی شدت نور و کاهش انحراف اشعه های نور را فراهم می کنند."

وی اظهار داشت: "مجموعه ی آشکارساز نیم کره ای نسبت به آشکارسازهای مسطح، برای استفاده به عنوان کاشتنی های شبکیه ی چشم خیلی متناسب است. قابلیت مجتمع کردن دستگاه های سیلیکونی با کیفیت بالا بر روی سطوح پیچیده و بافت های زیستی، فرصت های کاربردی جدید زیاد و قابلیت های بسیار جالب و قدرتمندی را به طرح دستگاه های الکترونیکی و الکترونیک نوری اضافه می کند."

بابک امیر پرویز، لنزهای تماسی به چشم می زند. ولی او هنوز از لنزهای تماسی جدید که خود در آزمایشگاهش در سیاتل ساخته، استفاده نمی کند. این لنزهای تماسی که شامل مدارهای الکترونیکی است، چیزی برگرفته از فیلم های علمی تخیلی می باشد. وی هم اکنون در حال جمع آوری تعدادی LED بسیار کوچک می باشد تا لنزهای تماسی آزمایشی اش را به یک نمایشگر شخصی پیشرفته و تا حد ممکن کوچک تبدیل کند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از گاردین، بابک پرویز، استادیار مهندسی برق دانشگاه واشنگتن، روی موضوعاتی چون فن آوری نانو مرتبط با زیست، خود-اسمبلی، ساخت و تولید در مقیاس نانو و سیستم های میکروالکتریکی-مکانیکی کار می کند. وی دستگاه های الکترونیکی کاربردی ولی بسیار کوچک می سازد و با استفاده از فن آوری نانو و روش های ساخت و تولید در مقیاس نانو، و با استفاده از فرآیندی که به خود-اسمبلی معروف است، این دستگاه های الکترونیکی را روی پلیمرها و شیشه ها به صورت مجتمع درمی آورد.

این جا این سؤال پیش می آید که پرویز چگونه به فکر ساخت لنز تماسی «بیونیکی» (افزایش قابلیت های زیستی با استفاده از دستگاه های الکترونیکی) افتاد؟ پرویز می گوید: "فردی را تصور کنید که دارای سابقه و مهارت های پژوهشی است. همچنین تصور کنید که همان فرد هر روز صبح بعد از این که از خواب بیدار شد لنزهای تماسی را به چشمانش می زند."

آینده نگری

لنزهای تماسی از پلیمرهای شفاف انعطاف پذیر ساخته می شوند. این ماده تنها ماده ی نسبتاً چالش انگیزی است که پرویز مایل است مدارهای الکترونیکی کوچک را روی آن بچسباند. پرویز بیان داشت: "فرد توسعه گر و پیش برنده کسی نیست که چیزی کوچک را بسازد بلکه کسی است که چیزی را که مفید است بسازد. داشتن یک نمایشگر در لنز تماسی خیلی مفید است."

پرویز به طور طعنه آمیزی اظهار داشت که ابعاد نمایشگرهای کنونی موجود در کامپیوترهای سیار و تلفن ها به جای کمک به کوچک سازی نمایشگرها، نوعی مانع نیز به شمار می رود. وی گفت: "ابعاد نمایشگرها یکی از مهم ترین دلایلی است که امروزه لپ تاپ ها، تلفن های همراه، PDA ها و ... دارای ابعاد کوچک تری نیستند. اگر ما نمایشگرها را به روی لنزهای تماسی منتقل کنیم، می توانیم به طور قابل ملاحظه ای محدودیت های فیزیکی دستگاه های سیار را حذف کنیم."

تا این جا، پرویز نشان داده است که مدارات پرکارامد شامل میکرو LED ها می توانند روی لایه های پلاستیکی انعطاف پذیر، نازک و شفافی به صورت یکپارچه قرار بگیرند. کار این مدارات این است که لایه های فلزی را که چند نانومتر ضخامت دارند به LED هایی که پهنایشان حدود یک سوم میلی متر است، متصل بکند. نوعی روش ساخت و تولید در مقیاس نانو که به خود-اسمبلی معروف است از نتایج اثر مویینگی برای گرد آوری قطعات مدار بهره می برد.

لنز تماسی آزمایشی که نهایتاً شامل LED ها خواهد بود، باید تغذیه شود. پرویز تصریح کرد: "ما برای تغذیه ی این لنزها دو روش را مد نظر داریم. یک روش استفاده از RF می باشد. برای انتقال داده به لنزها به آنتنی که بر روی آن ها قرار می گیرد، نیاز داریم. روش دیگر که در حال حاضر مد نظر ماست ترکیبی از سلول های فتوولتاییک (خورشیدی) می باشد."

تغذیه ی لنزهای تماسی موضوع خیلی مشکلی نیست. یک لنز تماسی مستقیماً بر روی صفحه ی چشم قرار می گیرد و چون خیلی نزدیک به چشم انسان است، لنز چشم انسان نمی تواند روی اجسام متمرکز شود. پرویز بیان کرد: "برای ایجاد تصویر متمرکز ما باید پرتوهای نور را کنترل کنیم. اگر شما به جای LED ها از لیزر استفاده کنید، می توانید یک تصویر متمرکز ایجاد کنید."

اگر لیزرهای درخشان مربوط به دیود بسیار کم توان، خطری بر روی شبکیه ی چشم ایجاد کنند، آنگاه ممکن است استفاده از میکرو LED ها گزینه ای دیگر برای انجام این کار باشند. این میکرو LED ها نور منتشر شده ای را فراهم می کنند. پرویز برای به کار انداختن میکرو LED ها، مجموعه ای از میکرولنزهای مجزا را بر روی لنزهای تماسی مجتمع می کند. وی گفت: "اگر میکرو LED به اندازه ی کافی به میکرولنز نزدیک باشد، یک تصویر مجازی را ایجاد خواهد کرد که در فاصله ی 30 سانتی متری صفحه ی چشم یا بیشتر از آن تشکیل می شود. در این فاصله چشم انسان قادر است تمرکز کند."

ممکن است سؤالاتی پیرامون آسیب لنزهای تماسی به بدن انسان پیش بیاید. دستگاه های الکترونیکی که در این لنزها به کار رفته اند، نباید به چشم انسان آسیب برسانند. اگر این تضمین شود، به نظر می رسد که ایده ی داشتن یک نمایشگر بی سیم کاملاً کاربردی بر روی یک لنز تماسی، کاربردهای زیادی دارد.

پرویز در گام بعدی می خواهد یک لنز تماسی بی سیم قابل برنامه ریزی را که دارای پیکسل (میکرو LED) های کمی است، شاید هشت عدد، و استفاده از آن بر روی چشم ها مطمئن است، در معرض نمایش قرار دهد. از آن جا که کار پرویز برای افراد خیلی زیادی شناخته شده است، ایمیل هایی را دریافت کرده است که در آن ها مردم خواستار آزمایش لنزهای تماسی بودند. عده ای نیز ایده هایی را پیشنهاد داده بودند. همچنین او ایمیل هایی در خصوص مشکلات بینایی مردم دریافت کرده است.

با این حال، پروفسور جیمز والفسن، از دانشگاه استون بیرمنگام چندان به این ابداع جدید مشتاق نیست. وی که رئیس اپتومتری است، زمینه های پژوهشی مورد علاقه اش در رابطه با لنزهای تماسی می باشد. وی گفت: "من تا به حال کسی را ندیده ام که روی لنزهای تماسی، مدارهایی را قرار دهد."

والفسن تأکید می کند که پهنای یک لنز تماسی حدود 14 میلی متر و قطر مردمک چشم بین 4 تا 5 میلی متر است. بعد از محاسباتی که او انجام می دهد اظهار می کند که با پهنای نسبتاً زیاد لنز تماسی، فضای زیادی برای مدارهای الکترونیکی، بدون این که در بینایی خللی وارد کند، باقی نمی ماند و ایجاد تصویر از اجسام پیرامون بر روی قسمت مرکزی چشم مشکل می شود.

والفسن درباره ی طرح پرویز گفت: "مسئله ی اصلی متمرکز ساختن است. لنزهای تماسی خیلی به سطح چشم نزدیک هستند." وی اضافه کرد هنگامی که گرد و خاک روی لنز می نشیند از آن جا که لنز خیلی نزدیک به چشم است، شما آن را نمی بینید. این موضوع دقیقاً برای تصاویر روی لنزها صادق است. برای رفع این مشکل، باید از فن آوری تشکیل تصویر به نوعی استفاده شود که تصاویری که روی لنزها تشکیل می شوند، در فاصله ی مناسبی تشکیل شوند تا چشم انسان بعداً بتواند روی آن ها متمرکز شود. در لنزهای تماسی که به تازگی ساخته شده اند، این کار انجام نمی شود.

والفسن همچنین اعتقاد دارد که پژوهش انجام شده درباره ی لنزهای تماسی کمکی به افرادی که از ضعف بینایی خود رنج می برند و به راه حل هایی مانند دیدن نوشته ها در ابعاد بزرگ تر و تشخیص بهتر تضادهای موجود در اجسام نیاز دارند، نخواهد کرد. پیش ار این افراد بسیار کمی لنزهای تماسی به چشم های خود می زدند. بیشتر مردمی که نیاز به اصلاح چشم های خود دارند، عینک را انتخاب می کنند. وی درباره ی دیودهای لیزری گفت: "یقیناً مسائلی در خصوص آسیب های لیزر به شبکیه ی چشم وجود دارد که باید مورد بررسی قرار گیرند."

با این وجود، والفسن به ایده ی قرار دادن مدارهای الکترونیکی بر روی عینک تمایل دارد (این ایده پیش از این، در رابطه با چندین محصول انجام شده است). در این حالت فضای بیشتری در دسترس بوده و مسائلی از قبیل آسیب رساندن به بافت های بدن وجود ندارد و تشکیل تصویر نیز موضوعی ساده و حل شده به نظر می رسد. و اما قضاوت والفسن درباره ی استفاده از لنزهای تماسی به عنوان یک دستگاه نمایشگر: "اگر من فن آوری مربوطه را در اختیار داشتم از این جا شروع نمی کردم." ولی از این گذشته این پژوهش به هر روشی که ادامه پیدا کند، ارزش اصلاح مشکلات بینایی را دارد.

اطلاعات اضافی: تصویر لنز مربوطه

آنتن بی سیمی که سیگنال ها را در سرتاسر پوست انسان پخش می کند، قادر است سیگنال ها را بر روی بدن افراد، برای متصل کردن کاشتنی های پزشکی و یا وسیله های سیار، منتشر کند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر (الکترونیوز) و به نقل از نیوساینتیست، این روش جدید کم مصرف می تواند منجر به ساخت بیشتر دستگاه های پزشکی مانند دستگاه های تنظیم ضربان قلب شود و یا در آینده، به کاشتنی هایی که درون بدن جاسازی شده اند کمک کند تا با یکدیگر کار کنند.

ویلیام اسکنلون که با همکاری گرت کان وی، این طرح را به انجام رساند، گفت: "تنها یکی از آنتن های کوچک شبیه گوی هاکی روی یخ، که در دانشگاه کوینز شهر بلفست ایرلند شمالی توسعه داده شده است، قادر است تا به دستگاه های کاشته شده در هر جای بدن متصل شود."

قابلیت این طرح جدید برای تولید سیگنال هایی که در سرتاسر پوست انسان می خزند، آن را نسبت به فن آوری های موجود مانند بلوتوث، که باتری نسبتاً زیادی مصرف می کنند، پرکارامدتر کرده است. این مزیت به خصوص در دستگاه های پزشکی که نیاز به طول عمر بالایی دارند، عامل مهمی به شمار می رود.

متوقف کننده ی سیگنال

پیش از این، آنتن های کوچک و جمع و جوری که روی سطح پوست انسان جاسازی می شد، ساخته شده بوند. ولی آن ها از نظر برقراری اتصال با کاشتنی های درون بدن، ضعیف بودند چرا که اغلب سیگنال های آن ها در طول بدن انسان منتشر نمی شدند بلکه به دور و اطراف بدن پخش می شدند.

آنتن های تک قطبی میله مانند، نظیر آن چه بر روی خودروها مشاهده می شوند، در انتقال سیگنال ها از کناره ها بهتر می باشند. ولی آن ها نیز سیگنال ها را به طرف بالا منتقل می کنند.

اسکنلون و کان وی، نوعی آنتن را طراحی کرده اند که اغلب سیگنال های گسیلی آن ها از کناره ها منتقل می شود. این کار با بهره گیری از نتیجه ی «موج خزنده»، که به امواج اجازه ی انتشار در طول سطوح را می دهد، میسر شد. نتیجه ی مذکور، به دلیل گوش های فرد است که صداها را تنها در صورتی که در یک جهت در سر آن ها منتقل شده باشد، می شنود.

آنتن سر و ته

آنتن های تک قطبی روی یک بشقاب رسانا، مانند سقف یک خودرو، قرار دارند تا سیگنال هایی را که به سمت پایین در حرکتند، منعکس کنند. ولی اسکنلون و کان وی نشان دادند که سر و ته کردن آنتن طوری که بشقاب آن بالای آنتن و دور از بدنه ی آن قرار گیرد، باعث هدایت سیگنال ها در راستای پوست انسان می شود.

اسکنلون می گوید: "یک جور ناهماهنگی بین هوا و بدنه ی آنتن وجود دارد که باعث تضعیف کیفیت انعکاس سیگنال ها می شود." وی در ادامه خاطر نشان کرد که سیگنال ها با استفاده از این انعکاس و بشقاب رسانا، در سرتاسر پوست بدن انسان پخش می شوند. این کار موجب افزایش کارایی آنتن و همچنین دو برابر شدن طول عمر باتری هایی که در وسایل بدنه ی آنتن به کار رفته اند، می شود.

جان بچلر، از دانشگاه کنت که در حال کار روی دستگاه های مشابهی است، گفت: "ایده ی وارونه کردن آنتن که منجر به پخش امواج سطح در اطراف بدنه ی آنتن می شود، ارزش به ثبت رساندن را دارد."

اسکنلون و کان وی، درخواست به ثبت رسیدن آنتن جدیدشان را داده اند.

سیستم ویدیویی میكروسكوپ هوشمند دیجیتالی با ویژگی های سخت افزاری مختلفی مثل عدم نیاز به كارت كپچر (‪) capture‬انتقال سریع تصاویر از طریق اینترنت و قابلیت انتقال معكوس تصاویر از كامپیوتر به میكروسكوپ به دست محققان ایرانی ساخته شد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ایرنا، سعید توتونچی مجری طرح، با بیان اینكه كار تحقیقاتی برای ساخت این میكروسكوپ از هفت سال پیش شروع شده است و طرح این میكروسكوپ مرتب در حال تكمیل است افزود میكروسكوپ هوشمند دیجیتالی ‪BMZ‬ ‪- DZ‬ ‪ - 04‬با بهره گیری از فناوری ویدیویی اپتیكت، تصویری برابر با دید چشم ارائه می دهد كه این ویژگی امكان تفسیر تصاویر را برای كاربر فراهم می كند.

وی وضوح تصویر ‪ ۱۲/۱‬مگاپیكسل و تفكیك رنگ تا ‪ ۱۶‬میلیون رنگ را از مهمترین ویژگی های این سیستم عنوان كرد و افزود: قدرت زوم اپتیكال و تنظیم میدان دید قبل از عكسبرداری، چاپ اطلس‌های رنگی با حداكثر كیفیت از دیگر ویژگی های این سیستم است.

به گفته توتونچی قابلیت بكارگیری به دو صورت صنعتی ‪‬و زیست شناختی ‬به وسیله تبدیل اتوماتیك هوشمند، قابلیت فیلمبرداری به صورت ‪,Online‬میدان دید در حد ‪ ۹۵‬درصد و قدرت بزرگ نمایی میكروسكوپی بدون تعویض عدسی‌های شئی از دیگر ویژگیهای اپتیكی و دیجیتالی تصویر این میكروسكوپ است.

مجری طرح با اشاره به ویژگیهای نرم افزاری میكروسكوپ هوشمند، اظهار داشت:"نرم افزار به كاربر امكان بالانس و تصحیح تصویری اعم از كنتراست، نور، رنگ و شفافیت، تهیه عكس در ابعاد ‪ A4,A3,A2‬و غیره با حفظ كیفیت كامل تصویر می‌ دهد."

همچنین ثبت اطلاعات نوشتاری بر روی تصاویر، چاپ سریع و با كیفیت تصاویر بر روی انواع چاپگر و محاسبه طول، محیط، مساحت و زاویه موضوع مورد نظر در روی تصویر میكروسكوپی از دیگر خصوصیات این میكروسكوپ جدید محسوب می‌شود.

به گفته مجری طرح، میكروسكوپ هوشمند در برخی مراكز نظیر دانشكده های پزشكی دانشگاه های شهید بهشتی، تهران، ارومیه، اصفهان، زاهدان، اهواز، دانشگاه های مالك اشتر و خلیج فارس و موسسه تحقیقات شیلات یزد و بافق مورد بهره برداری قرار گرفته است.

مرکز میکروالکترونیک اینتریونورسیتی، وابسته به مرکز هولست، یک سیستم EEG* دوکاناله ی بی سیم را توسعه داده اند که بدون نیاز به باتری به وسیله ی یک منبع تغذیه ی هیبریدی که از گرمای بدن و نور محیط استفاده می کند، تغذیه می شود و قادر به نمایش امواج مغز بعد از یک آسیب مغزی می باشد. منبع تغذیه ی هیبریدی، یک مولد ترموالکتریکی است که گرمای پراکنده شده از شقیقه ی فرد و سلول های فتوولتایی سیلیکون را ترکیب می کند. به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، تمام این سیستم به گونه ای است که می توان آن را در وسیله ای مانند هدفون مجتمع کرد. این سیستم می تواند بیش از یک میلی وات توان در فضاهای داخلی ایجاد کند که این مقدار بسیار بیشتر از مقدار مورد نظر برای اهداف در نظر گرفته شده است.

مولد های ترموالکتریکی که با حرارت بدن کار می کنند، زمانی که دمای محیط تقریبا با دمای بدن در یک محدوده ی مشخص قرار داشته باشند، معمولا افت توان تولیدی می یابند. به خصوص برای فضاهای بسته، سلول های فتوولتایی در سیستم هیبریدی با این افت انرژی مواجه می شوند واطمینان تولید پایدار انرژی را ایجاد می کند. علاوه براین، این سلول ها به عنوان بخشی از رادیاتور ها برای مولد های ترموالکتریکی مورد استفاده هستند که برای کسب بازده بالا مناسب اند.

د رمقایسه با سیستم EEG سابق که مرکز هولست طراحی کرده بود و تنها توسط مولد های ترموالکتریکی که در قسمت جلویی قرار گرفته اند تغذیه می شد، این وسیله از لحاظ اندازه و وزن کاهش داشته است. به دلیل اینکه این وسیله با یک دستگاه کنترل داخلی ترکیب شده است، و نیز عدم نیاز به نگه داری و میزان کم و قابل قبول جریان گرما از سر، استقلال بیمار و کیفیت زدگی او افزایش می یابد. کاربرد های بالقوه ی این وسیله، تشخیص عدم تعادل بین دو نیمه مغز، تشخیص انواع مشخصی از آسیب های مغزی ونمایش فعالیت های مغزی می باشد.

این سیستم نمونه ای ملموس از برنامه های مرکز هولست در قالب برنامه ی پژوهشی Human++ در مورد کاربردهای شبکه های مربوط به بدندر زمینه های حفظ سلامتی، شیوه ی زندگی و ورزش می باشد. اهداف بعدی پژوهشی کاهش مصرف انرژی اجزای سیستم های مختلف می باشد که این کار خصوصا با ساخت این سیستم ها در ابعاد بسیار کوچک ممکن می باشد. گروه های مختلف می توانند در این پروژه دقیق تر شوند و از طریق عضویت در این برنامه به فعالیت بپردازند.

جزئیات فنی

مولد ترموالکتریکی از شش واحد ترموالکتریکی که از ترموپیل های کوچک تجاری به وجودآمده اند، تشکیل شده است. هر کدام از دو رادیاتور، که در سمت راست و چپ سر فرد قرار دارند یک ناحیه خروجی با ابعاد 4×8 سانتی متر مربع دارند که از سلولهای ولتایی پربازده سیلیکون تشکیل شده است. علاوه بر این ساختار شیار مانند و رسانا از لحاظ گرمایی (شنت گرمایی ) در این سیستم مورد استفاده قرار گرفته است تا مانع گرمایی که بین پوست بدن فرد و این ترموپیل ها وجود دارد، حذف شود که این مانع می تواند به دلیل وجود موی سر فرد بر روی مولد ترموالکتریکی باشد.

سیستم EEG از ASIC اختصاصی بیوپتانسیل و بسیار کم توان IMEC استفاده می کند تا بتوان سیگنال های با کیفیت بالای EEG را با مصرف توان بسیار پائین ایجاد کرد. یک بلوک کم توان پردازش سیگنال دیجیتال، داده هایی را که از EEG بیرون می آایند رمز گشایی می کند که این داده ها با استفاده از یک ارتباط رادویی بی سیم 2.4GHz به یک کامپیوتر فرستاده می شوند. کل سیستم چیزی در حدود 0.8mW انرژی مصرف می کند که پائین تر از توان تولیدی این منبع کوچک می باشد.

* دستگاه ثبت یا نمایش امواج الکتریکی مغز

دانشمندان کلینیک دانشگاهی آچن و موسسه مدارهای میکروالکترونیک فرانهوفر، شبکیه ی قابل کاشتی را توسعه داده اند که می تواند سیگنال های نوری را از محیط بیرون، به صورت بی سیم دریافت کند. هدف از این پروژه، دست یابی به نوعی فن آوری است که قدرت بینایی را به افراد نابینا، بازگرداند.

امروزه در سراسر جهان، حدود سه ملیون نفر از تجمع رنگ دانه های سیاه در شبکیه رنج می برند که نوعی بیماری چشمی است که به آرامی منجر به نابینایی مطلق می شود. در حالی که سلول های شبکیه از بین می روند و نابود می شوند، برخی از سلول های عصبی در بسیاری از موارد سالم و بی عیب باقی می مانند. این سلول ها توسط وسائل کمکی دید، مانند شبکیه قابل کشت، تحریک می شوند. با این حال، منبع تغذیه و انتقال سیگنال از طریق سیم، هم برای بیمار و هم برای طراح، موانع عمده ای را ایجاد می کند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، هم اکنون کلینیک دانشگاهی آچن و موسسه مدارهای میکرو الکترونیک فرانهوفر (دویسبرگ، آلمان) شبکیه قابل کاشتی را توسعه می دهند که نه تنها سیگنال های نوری را از طریق امواج رادیویی دریافت می کند، بلکه انرژی مورد نیاز برای تغذیه مدارات داخلی کاشت، از طریق میدان الکترو مغناطیسی، تامین می شود.

فعلا این وسیله با کمک 25 الکترود محرک که به یاخته های گرهی متصل هستند، تجهیز شده است. در حالیکه محققان ادعا کرده اند که چنین وسیله ای، از مهیا کردن تجربه بینایی واقعی به دور است، افراد مورد آزمایش می گویند که قادر بوده اند تا طرح ها و نمونه هایی که به صورت الکترونیکی تولید شده اند را ببیند و یا احساسی خشن از تصاویر دریافتی داشته باشند.

این فن آوری همچنین می تواند به متخصصان چشم در ساده تر کردن کاشت چنین ابزاری در چشم یک انسان کمک کند. این کلینیک دانشگاهی می گوید سیستم بی سیم در مقایسه با کاشت وابسته به سیم آسان تر در چشم کاشته می شود و به آسانی قابل استفاده برای بیماران است.

هدف بلند مدت محققان، دستیابی به دستگاهی است که قدرت بینایی را به طور کامل باز گرداند. چند شرکت فن آوری پزشکی محلی پروژه ای با نام، EpiRet GmbH - نوعی سرمایه گذاری مشترک که سعی در تجاری کردن دستگاه دارد - را راه اندازی کرده اند. قدم بعدی، دستگاهی خواهد بود با قابلیت تفکیک پذیری و وضوح بالاتر و دوربینی که سیگنال های خود را برای تغذیه کاشت مورد نظر به کار گیرد.

یک پژوهشگر در دانشگاه ملی سان دیاگو، رویکردی ریاضی برای حل یک مسئله زیست شناختی در پیش گرفته است - طراحی یک آشکار ساز قابل حمل DNA. بر طبق مطلب نوشته شده در ژورنال بین المللی نانوتکنولوژی، این فرد از نوعی شبیه سازی ریاضی بهره برده است تا نشان دهد که چگونه یک ترانزیستور در مقیاس نانو می تواند با یک سیستم حسگر DNA یکی شود و سیگنال مشخصه ای را برای اجزای ویژه ای از DNA تولید نماید.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، ساموئل آفوآپ از دانشگاه ملی سان دیاگو، کالیفرنیا، تصریح کرد که یک ترتیب سنجDNA دستی می تواند تا حد زیادی به دانشمندان محیط زیست که بر روی محیط های آلوده کار می کنند، کمک کند. همچنین پژوهشگران پزشکی می توانند از این وسیله برای تشخیص اختلالات ژنتیکی، و حل مسائل و مشکلات ژنتیکی بهره ببرند. این حسگر می تواند در شناسایی سلاح های بیوتروریستی و یا در تجسس های جنایی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

حسگر های زیستی DNA ، در ابتدا از برچسب فلوئورسنت برای هدف گیری DNA استفاده می کردند، اما این کار، هم پرهزینه بود و هم سرعت کمی داشت. اما نسل بعدی این حسگرها، از مولکول های واسطه برای افزایش سرعت این فرآیند و برچسب زدن به آنزیم ها استفاده کردند که به حسگر این امکان را می داد تا با سرعت بیشتری مولکولهای مورد نظر را انتخاب کند. با این حال هیچ کدام از این سیستم ها قابل حمل نبودند ولی روند تحقیقات اخیر به سمت سیستم هایی است که از برچسب زدن به مولکول ها استفاده نکنند و از معرف های پرهزینه بهره نبرند.

با این وجود، حسگرهای زیستی DNA امروزه همه جا و در تمام زمینه ها به کار می روند. اما تنها به دلیل نیاز به ابزارهای خاص، محدود به محیط آزمایشگاه می شوند. آفوآپ می گوید که ادامه ی تولید تجاری آن ها، تنها از طریق تولید انبوه حسگرهای زیستی DNA ممکن خواهد بود که می توانند در کاربردهای زیست محیطی، پزشکی، تجسس های جنایی و سایر موارد مورد استفاده قرار گیرند و این زمانی است که پژوهشگران بتوانند مشکل اساسی مرتبط با عملکرد ابزار آلات مولکولی موجود در تعامل بین نمونه و آشکارساز را برطرف کنند.

آفوآپ پیشنهاد می کند که نوع جدیدی از ابزار الکترونیکی، یعنی ترانزیستور اثر میدان گزیننده یون (ISFET)، باید در این نوع حسگر مجتمع شود. این نوع حسگر، می باید توسط هزاران دنباله ی شناخته شده ی DNA پوشانیده شود که می توانند با تکه های ویژه DNA که در یک نمونه پزشکی و یا زیست محیطی داده شده است، انطباق داده شوند.

تنها راه برای اینکه سیستم شروع به کار کند این است که ISFET بتواند تغییرات رسانایی را اندازه گیری کند. حسگری باید ساخت که در آن فرآیند ترکیب کردن DNA ها منجر به یک واکنش شیمیایی شود که در نتیجه تولید جریان الکتریکی می کند و می تواند باعث تولید سیگنال های الکترونیکی گسسته شود. این سیگنال ها توسط ISFET برداشته می شوند. الگوی مشخصه ی سیگنال می باید با ترکیب DNA معلومی بر روی حسگر مطابقت داشته باشد و بتواند وجود DNA خاص به کار رفته در نمونه را آشکار کند. فعالیت های ریاضی آفوآپ نشان می دهد که مدارهای واکنشی شیمیایی شناخته شده ی مختلفی در ارتباط با DNA ، قابل استخراج از این حسگرها هستند.

به گفته ی آفوآپ، ISFET ها زمینه مناسبی برای طراحی و گسترش ساخت حسگرهای DNA با قابلیت سرعت بالا، حساسیت فوق العاده و دقت بالا در انتخاب، فراهم می کنند. این حسگرهای قابل حمل DNA کاربردهای گسترده ای در پزشکی، کشاورزی، زیست محیطی و آشکار سازی سلاح های زیست محیطی خواهند داشت.

محققین هم اکنون به راه حلی برای یک سوم از بزرگسالان و یا هر کس دیگری که در مصرف داروهای خود، طبق زمان تجویز شده، دچار فراموشی می شوند، دست یافته اند: یک گردنبند سنسوردار که زمان و تاریخ دقیق را در هنگام بلعیدن قرص های مخصوص ثبت می کند، و در صورت فراموشی به کاربر اخطار می دهد.

میثم قوانلو، استادیار ایرانی گروه مهندسی برق و کامپیوتر موسسه ی تکنولوژی جئورجیا، گفت: "فراموشی یکی از مشکلات بسیار بزرگ است، به خصوص در میان افراد سالخورده، که نتیجه ی آن مصرف دارو در زمان غلط، متوقف کردن خیلی زود آن یا مصرف مقدار نامناسب می باشد." وی افزود: "مطالعات نشان می دهند که به علت عدم رعایت دارویی، سالانه میلیاردها دلار هزینه در نتیجه ی دوباره بستری کردن، عوارض، پیشرفت بیماری و حتی مرگ بر کشور متحمل می شود."

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، قوانلو و زوئلیانگ هوو، دانشجوی دوره ی تحصیلات تکمیلی، یک گردنبند سنسوری طراحی کرده اند که تاریخ و زمان بلعیدن قرص را ثبت می کند، که آن ها امیدوارند این امر موجب افزایش رعایت دارویی شده و هزینه های غیر ضروری سلامت را کاهش دهد. جزئیات این دستگاه در شماره ی دسامبر 2007 ژورنال IEEE Sensors چاپ شد.

این گردنبند، که MagneTrace نام دارد، حاوی آرایه ای از سنسورهای مغناطیسی است که می توانند هنگام عبور قرص های مخصوصی- که دارای یک آهنربای بسیار ریز می باشند- از مری بیمار، آن ها را آشکارسازی نمایند. برای کسانی که تمایل ندارند گردنبند را بپوشند،سنسورهای MagneTrace می توانند در کنار هم بر روی قفسه ی سینه متصل شوند.

تاریخ و زمان بلعیدن قرص توسط فرد می تواند در یک دستگاه بی سیم دستی، مانند تلفن همراه، که توسط فرد حمل می شود، ضبط شود. سپس این اطلاعات از طریق اینترنت به پزشک، پرستار یا اعضای خانواده ی بیمار ارسال می شود. این دستگاه می تواند هم بیمار و هم پزشک او را در صورت عدم استفاده ی مقدار مناسب دارو در زمان مناسب مطلع سازد.

بر اساس نظرسنجی Wall Street Journal در سال 2005، یک سوم از بزرگسالان امریکائی که داروهایی برای آنان تجویز شده بود، گزارش دادند که ا دستورات توصیه شده ی پزشک پیروی نمی کنند، و دو سوم اظهار کرده بودند که مصرف داروهای خود را فراموش می کنند.

این تکنولوژی همچنین می تواند تحقیقات پزشکی را کم کرده و نیاز به تکرار آن ها را برطرف سازد. این امر می تواند موجب کاهش هزینه های شرکت های داروئی شده و در نتیجه هزینه ی داروها را برای بیماران نیزپائین خواهد آورد. به گفته ی قوانلو، MagneTrace برای تحقیقات پزشکی در ابعاد کوچک و بزرگ و همینطور برای بیماران شخصی مناسب می باشد.

محققین یک گردن مصنوعی با استفاده از لوله ی PVC که از پوشال های پلاستیکی پر شده بود، طراحی و آزمایش کردند. آن ها یک گردنبند حاوی آرایه ای از سنسورهای حساس مغناطیسی-القائی به دور این گردن مصنوعی قرار دادند تا آشکارسازی عبور قرص از درون آن را مطالعه نمایند.

سنسورهای مغناطیسی در جهت های مختلفی توزیع شده بودند که امکان آشکارسازی قرص را بدون توجه به جهت آن هنگام عبور از حلق بیمار میسر می ساخت. سنسورها بوسیله ی یک واحد کنترل بر روی گردنبند کار می کردند که حاوی یک باتری، مدارات مدیریت توان، میکروکنترلر توان-پائین و فرستنده-گیرنده ی بی سیم رادیو فرکانسی بود. گردنبند نمونه ای MagneTrace با شش سنسور، وزنی کمتر از اونس (یک شانزدهم پوند) دارد.

قوانلو گفت: "نتایج اولیه آزمایش گردن مصنوعی، 94.4 درصد آشکارسازی درست و حدود 6 درصد جواب مثبت غلط در هنگام عبور از نواحی که در منطقه ی آشکارسازی نیستند، نشان می دهد."

مزیت دیگر MagneTrace این است که بر عمل بلعیدن نظارت می کند، در حالی که تکنولوژی های دیگری که هم اکنون در بازار موجود می باشند بلعیدن افراد را بررسی نمی کنند، که این امر به راحتی می تواند از طرف کاربران دور زده شود و عمدی یا غیر عمدی تقلبی صورت گیرد. چنین تکنولوژی از مزیت شناسائی رادیو فرکانسی بهره می برد؛ هنگامی که قرص از بسته بندی خود بیرون می آید، موجب شکسته شدن یک اتصال هادی چاپ شده و ارسال یک سیگنال می شود.

قوانلو در این زمینه اظهار داشت: "دستگاه های دیگر تنها به پزشک می گویند که یک شیشه ی قرص باز شد. این دستگاه ها به اندازه ی کافی هوشمند نیستند که بگویند چند قرص از شیشه خارج شده است، در صورتی که چیزی خارج شده باشد، و یا اینکه آیا قرص واقعا توسط بیمار موردنظر بلعیده شد."

یک دستگاه که واقعا عمل بلعیدن را مورد بررسی قرار می دهد، از یک سنسور نوری استفاده می کند که رنگ فلورسنتی را که بر روی دارو قرار داده شده است، همزمان با ورود آن به جریان گردش خون آشکارسازی می نماید.

قوانلو در این باره گفت: "مشکل این تکنولوژی آن است که بیمار باید یک ماده ی شیمیایی اضافی را به بدن خود بیفزاید و تاثیرات جانبی منفی طولانی مدت فلوئورفورها بر بدن انسان هنوز به خوبی مطالعه نشده است."

از طرفی، MagneTrace طوری طراحی شده است که هیچ عارضه ای بر بدن انسان ندارد. هر چند این دستگاه هنوز بر روی حیوانات و انسان ها آمایش نشده است، تحلیل های نظری و تجربی نشان می دهند که نیروی مغناطیسی آهنرباها می تواند بوسیله ی روکش به کمتر از نیروی ناشی از وزن دنبال کننده ها کاهش یابد.

قوانلو گفت: "آهنربا باید به راحتی از روده و معده ی بیمار بدون هیچ اثر متقابلی عبور نماید و ظرف حدود 24 ساعت بدون هیچ تاثیری خارج شود."

این تکنولوژی یک روش راحت و کم هزینه برای کمک به افراد در مصرف مناسب داروهای خود ایجاد می کند و به محققین و شرکت های داروسازی کمک می نماید تا تحقیقات پزشکی دقیق تری بر روی داروهای جدید انجام دهند.

بر اساس تحقیقات دانشمندان دانشگاه میشیگان، زانوبندی جدید می تواند با استفاده از انرژی ناشی از راه رفتن، الکتریسیته ی مورد نیاز یک دستگاه GPS سیار، یک گوشی تلفن همراه، و یا یک مفصل مصنوعی موتوری را تولید نماید.

به گفته ی آرتور کوو، استاد مهندسی مکانیک میشیگان، مکانیزمی که برای پوشیدن آن استفاده شده است، موجب می شود مانند یک ترمز احیاکننده که در برخی از وسایل نقلیه ی هیبریدی، باتری را شارژ می کند، عمل نماید.

ترمزهای احیاکننده انرژی جنبشی را که ممکن است در هنگام کاهش سرعت اتومبیل به عنوان گرما تلف شود، جمع آوری می نماید. این زانوبند، انرژی تلف شده ای را که ناشی از ترمز کردن زانوی انسان بعد از قدم برداشتن و تاب دادن پایش به سوی جلو می باشد، در اختیار خود در می آورد.

کوو، نویسنده ی مقاله ی مربوطه، همچنین گفت: "با استفاده از قسمت های زیادی از بدن می تواند انرژی تولید کرد. شاید زانو بهترین محل باشد. در طول راه رفتن، انرژی را در قسمت های مختلفی تلف می نمائید، برای مثال وقتی پایتان به زمین برخورد می کند. شما باید این تلفات را با انجام کار توسط ماهیچه هایتان جبران نمائید."

این استاد دانشگاه افزود: "بدن باهوش است، در بسیاری از جاهائی که می تواند انرژی را تلف نماید، در واقع آن را ذخیره نموده و بطور کشسانی آن را باز می گرداند. تاندون های شما مانند فنر عمل می کنند. در بسیاری از جاها، مطمئن نیستیم که آیا انرژی واقعا در حال اتلاف است یا شما در حال ذخیره ی موقت آن هستید. ما معتقدیم زمانی که شما در پایان تاب دادن پای خود، سرعت زانوی خود را کاهش می دهید، اغلب آن انرژی تلف می شود."

محققین این زانوبند را بر روی شش مرد که با سرعت آهسته ی 1.5 متر بر ثانیه حرکت می کردند، امتحان کردند. آن ها نفس زدن های آن افراد را اندازه گیری کردند تا شدت کاری آن ها را دریابند. یک گروه کنترل زانوبند را در حالتی که ژنراتور آن باز شده بود، پوشیدند تا میزان تاثیر وزن زانوبند 3.5 پوندی را بر فرد حامل اندازه گیری نمایند.

در حالتی که تنها زانوبند فعال است و در عین حال زانو ترمز می کند، افراد نیازمند کمتر از یک وات انرژی متابولیکی به ازای تولید هر یک وات الکتریسیته می باشند. یک ژنراتور دستبندی نوعی، در مقام مقایسه، به ازای مصرف 6.4 وات انرژی متابولیکی، به علت بازده کم ماهیچه ها و ژنراتورها تنها یک وات الکتریسیته تولید می نماید.

کوو گفت: "ما مفهوم کلی مورد نظر را اثبات کرده ایم. دستگاه نونه بزرگ و سنگین است و فرد حامل را به شدت تحت تاثر قرار می دهد. اما خود قسمت تولید انرژی تاثیر بسیار کمی بر فرد دارد، چه روشن باشد و چه نباشد. امدیواریم که دستگاه را بهبود بخشیده و حمل آن را آسان تر کنیم و در عین حال قابلیت های کنترل انرژی آن را حفظ نمائیم."

نوع سبک تر آن برای افرادی که پیاده روی می کنند و یا برای سرباز هایی که دسترسی آسان به الکتریسیته ندارند، کمک کننده خواهد بود. به گفته ی محققین، مکانیزم مشابهی می تواند برای دستگاه هایی مانند دستگاه تنظیم کننده ی ضربان قلب یا فرستنده های عصبی که امروزه نیازمند یک باتری، و عمل جراحی دوره ای برای جایگزین کردن باتری می باشند، به کار رود و با استفاده از آن انرژی مورد نیاز خود را از طریق راه رفتن تامین نمایند.

مقاله ی "مهار انرژی بیومکانیکی : تولید الکتریسیته هنگام راه رفتن با کمترین تقلای کاربر" در شماره ی 8شتم فوریه ی مجله ی ساینس چاپ شد. این مقاله علاوه بر آرتور کوو از میشیگان، توسط محققینی از دانشگاه سیمون فریزر کانادا و دانشگاه پیتزبورگ نوشته شد.

سيستم تلفني و هوشمند ابداعي استاد ايراني دانشگاه زيگن آلمان امكان نجات افراد مستعد به سكته‌هاي مغزي در دقايق اوليه حمله تنها در مدت ‪۷‬ ثانيه را فراهم كرده است.

به گزارش ایرنا، پروفسور "مجيد فتحي" رئيس انستيتو سيستمهاي پايه و مديريت دانش دانشگاه زيگن آلمان در تشريح اين فناوري نوين گفت اين فناوري نوين "استروپوس" نام دارد كه با استفاده از دستگاه ساده‌اي همچون تلفن مي‌تواند درصد قابل توجهي از افرادي را كه در آستانه سكته‌هاي مغزي قرار دارند را از فلج شدن و تبعات بعدي آن نجات دهد.

پروفسور فتحي ادامه داد با استفاده از اين فناوري نوين، هر فردي در هر نقطه‌اي كه به اين شبكه متصل باشد و احساس كند به نوعي دچار علائم اوليه سكته مغزي شده است با گرفتن تنها يك شماره تلفن و معرفي خود به سيستم هوشمند تنها در مدت ‪ ۷‬ثانيه به ‪ ۳‬پرسشي كه سيستم از وي سوال مي‌كند پاسخ مي‌دهد.

وي افزود در ادامه سيستم هوشمند بر اساس تجزيه و تحليل‌هاي فوري كه بر روي اين پاسخها انجام مي‌دهد بهترين امداد رساني به فرد مورد نظر را تشخيص مي‌دهد.

پروفسور فتحي افزود اين سيستم نوين همچون يك شبكه گسترده عمل كرده و پس از دريافت پاسخها از فرد تشخيص مي‌دهد كه وي را به بيمارستان خاصي معرفي كرده و يا آمبولانس امدادرساني براي وي ارسال كند.

اين استاد ايراني ادامه داد بحث اصلي در اين سيستم هوشمند موضوع اعتماد و اطمينان به آن است.

در حال حاضر حدود ‪ ۲‬هزار تومور شناخته شده است اما حقيقت اين است كه بالغ بر ‪ ۵‬هزار تومور مغزي وجود دارد كه با اين وجود بيش از ‪ ۲‬هزار تومور مغزي ناشناخته وجود دارد كه بايد اطلاعات آنها نيز وارد سيستم شود.

پروفسور فتحي با بيان اينكه اين سيستم هوشمند مراحل ساخت خود را به پايان برده است، گفت رايزني‌هايي با چندين بيمارستان بزرگ در آلمان آغاز شده تا آنها به مرور به اين شبكه ملحق شوند و در نتيجه كيفيت سرويس دهي به آنها افزايش يابد.

وي همچنين گفت اين فناوري نوين در نوع خود يكي از پيشرفته‌ترين سيستمهاي هوشمند است كه اميد مي‌رود به افراد مستعد سكته‌هاي مغزي آن هم در لحظات اوليه كمك زيادي كند.

پروفسور مجيد فتحي مدرك فوق‌ليسانس خود را در رشته انفورماتيك از دانشگاه دورتموند دريافت كرده است.

اين استاد دانشگاه دوره فوق دكتري مهندسي پزشكي را نيز در رشته سيستمهاي هوشمند از دانشگاه فني اولمن اخذ كرده است.

وي معاون بخش تحقيقات دانشكده مكانيك ماشين‌آلات دانشگاه دورتموند بوده كه در زمينه كاربرد انفورماتيك در مكانيك ماشين‌آلات پروژه‌اي را اجرا كرده است.

وي سرپرست پروژه مهندسي مايكروماشين در مركز آزمايشگاه مايكروماشين انستيتوي فناوري جورجيا نيز بوده است.

پروفسور فتحي هم اينك استاد مديريت دانش ‪ KM‬در دانشگاه زيگن و رئيس موسسه مديريت دانش دانشگاه زيگن آلمان است.

عمل جراحی ظریفی که با استفاده از آن الکترودهای بسیار کوچکی در ریشه ی مغز قرار داده می شوند، در رهائی از ناشنوائی کامل به افراد کمک می کند.

به گزارش الکترونیوز و به نقل از ساینس دیلی، این الکترودها که به دستگاهی با نام کاشت شنیداری مغز متصل می باشند، در بیمارانی قرار داده می شوند که نیازمند انجام عمل جراحی برای برداشتن تومورهای غیرسرطانی هستند که مربوط به اختلالی به نام نروفیبروماستوسیس نوع 2 می باشد. این تومورها اغلب به دور عصب هائی که موجب تسهیل شنوائی می گردند، پیچیده می شوند. در طول زمان این تومورها - و یا مداخله جراحی برای برداشتن آن ها- می تواند منجر به کاهش و یا از دست دادن کامل شنوائی گردد.

به گفته ی دکتر بردلی ولینگ، یکی از چند جراح حاضر در امریکا که برای کاشت دستگاه ها ی مربوطه آموزش دیده است، تنها حدود 500 نفر در سراسر جهان از این دستگاه استفاده کرده اند، اما مزایای آن قابل توجه است.

رئیس بخش گوش و حلق و بینی مرکز پزشکی دانشگاه اوهایو افزود: "مزیت اصلی کاشت شنیداری مغز این است که به بیماران امکان می دهد تا اصوات محیطی را خوانده و دریافت کنند، چه این اصوات سیگنال های هشدار دهنده، ترافیکی یا هشدارهای دیگر باشد. همچنین به آن ها کمک می نماید تا سخنان خود را تنظیم کرده و صدای خود را بهبود بخشند چرا که وقتی شما هیچ چیزی نمی شنوید، تنظیم صحبت بسیار مشکل می باشد."

این دستگاه اعصاب آسیب دیده را دور زده و مسیر مستقیمی به ریشه ی مغز برقرار می نماید. الکترودها در مقابل ریشه ی مغز قرار گرفته و سیگنال ها را از پردازشگری به اندازه ی یک پیجر که بر روی کمر حمل می شود، دریافت می کند. یک میکروفن بسیار ریز بر روی گوش صداها را به پردازشگر ارسال می کند، که این صداها تبدیل به فرکانس هائی می گردند که توسط ریشه ی مغز دریافت می شوند.

فیلیس لی، که شنوائی خود را در سال 1986 به علت نروفیبروماستوسیس از دست داد، معتقد است که صداهای دستگاه دقیقا همان اصوات و صداهایی نیست که او به آن ها عادت دشات اما به قدر کافی نزدیک به هم می باشند.

از آنجائی که تومورها اغلب اعصاب شنیداری را می پوشانند یا به دیگر اعصاب حیاتی دور صورت فشار می آورند، جراحان نیازمند میکروسکوپ هستند تا بصورت دستی و با ملالت زیاد تومورها را برداشته و دستگاه را بکارند.

اطلاعات بیشتر: مرکز پزشکی دانشگاه اوهایو

دانشمندان گروه كارديولوژي كودكان بيمارستان اطفال فيلادلفيا به كمك ميدانهاي مغناطيسي و نانوذرات اكسيد آهن توانسته‌اند سلول‌ها را به محل‌هاي از قبل تعيين شده در عروق خوني هدايت كنند.

پايگاه اينترنتي فناوري نانو در گزارشي اعلام كرد، محققان سلول‌هاي پوششي جدار عروق را به نانوذرات افزودند و به كمك يك ميدان مغناطيسي بيروني و يكنواخت، ذرات مذكور را به سمت استنت‌هاي استيل كه درون شريانهاي كاروتيد موش‌ها قرار گرفته بودند ، هدايت كردند.

اين گزارش افزود، ميدان مغناطيسي ايجاد شده باعث ايجاد خاصيت مغناطيسي قوي در نانوذرات و استنت گرديد.

نانوذرات مورد استفاده در اين مطالعه داراي قطري در حدود ‪ ۲۹۰‬نانومتر بوده كه از پليمر زيست تخريب پلي‌لاكتيك اسيد ساخته شدند و بعدا حاوي اكسيد آهن گرديدند.

طبق اين گزارش، در مرحله بعد اين نانوذرات به سمت سلول‌هاي پوششي جدار عروق هدايت شدند.

پايگاه اينترنتي فناوري نانو افزود، اين سلولها به گونه‌اي دستكاري ژنتيكي شده بودند تا بتوانند رنگ خاصي را ايجاد كنند تا به وسيله دستگاه‌هاي تصويربرداري در حالي كه حيوان زنده است قابل‌شناسايي باشند.

به گفته يكي از محققان، اين مطالعه استراتژي جديدي براي هدايت سلولها به سمت اهداف تعيين شده عرضه كرده است.

به گفته محققان، از اين روش شايد بتوان براي ساير نقاط بدن كه در آنها نيز پزشكان استنت قرار مي‌دهند مانند مري، مجاري صفراوي و ريه‌ها استفاده كرد.

به گزارش پايگاه اينترنتي فناوري نانو، كاربردهاي احتمالي ديگر اين روش در ارتوپدي است كه در آن جراحان از نوعي استيل براي پايدار كردن استخوانهاي شكسته شده استفاده مي‌كنند و يا از پيچ‌هاي استيل براي اصلاح مشكلات ستون فقرات بهره مي‌برند.

در اين موارد نانوذرات مغناطيسي شده مي‌توانند كار انتقال سلول‌هاي بنيادي استخوان را به استخوان‌هاي شكسته جهت تقويت آنها بر عهده بگيرند.