حسگر ی با استفاده از فیلم حاوی نانوذرات ساخته شده‌است که به دانشمندان کمک می‌کند تا حرکات پیچیده دست را رصد کند.
یک گروه تحقیقاتی موفق به ساخت حسگری شدند که قادر به ثبت حرکات بدن انسان از فاصله دور است. این حسگر که حاوی لایه‌ای بسیار نازک است، دور دست پیچیده شده و با حرکات ۵ انگشت، به‌صورت زنده قادر است تا حرکات اصلی را همانند یک آیینه شبیه‌سازی کند.
این فناوری به یک شبکه نرونی یادگیری عمیق مجهز است که با استفاده از یادگیری سریع وضعیت، می‌تواند عملکرد پایداری داشته باشد.
رویکرد‌های متعارف و رایج نیازمند شبکه‌ای از حسگر‌ها هستند تا بتواند تمام سطح منحنی محل مورد نظر را پوشش دهند. برخلاف روش ساخت مبتنی بر ویفر، این فناوری از روش ساخت لیزری بهره می‌برد که موجب پارادایم حسگری جدیدی برای رهگیری حرکات می‌شود.
این تیم تحقیقاتی به سرپرستی سونگیو جو از دانشکده محاسبات، با همکاری سونگوان کو از دانشگاه ملی سئول، از فیلم‌های حاوی نانوذرات فلزی برای طراحی این سیستم استفاده کردند. در این فناوری حرکت انگشتان دست موجب سیگنال‌هایی می‌شود که این سیگنال‌ها با ایجاد ترک روی فیلم حاوی نانوذرات ایجاد می‌شود که برای این کار از فناوری لیزر استفاده شده‌است. این حسگر به مچ دست کاربر متصل شده تا بتواند حرکات انگشتان دست را رصد کند.
ایده این پروژه از آنجایی نشات گرفت که دانشمندان دریافتند رصد دقیق یک منطقه برای ثبت حرکات، خیلی بهتر از استفاده از حسگر‌های تثبیت شده روی هر بخش از عضله یا مفصل است.
برای انجام این کار، باید سیگنال‌ها با دقت بالایی از نواحی مختلف جمع‌آوری می‌شد، سپس این اطلاعات با هم ترکیب می‌شدند. محققان برای سهولت کار از یک حسگر استفاده کردند تا بتوانند حرکات پیچیده دست را رصد کنند.
سیستم یادگیری سریع وضعیت داده‌های جمع‌آوری شده را به مدل داده و این مدل تلاش می‌کند که به‌صورت خودکار مطالب را یاد بگیرد و به‌صورت زنده تصویر آیینه‌ای از حرکات را شبیه‌سازی کند.
پژوهشگران آمریکایی با مهندسی یک روش جدید، راهی را برای شناسایی سرطان در مراحل ابتدایی آن ارائه داده‌اند که در آن از ساختارهای نانو ستاره ای استفاده می‌شود.
پژوهشگران “دانشگاه دوک”(Duke University)، روشی را ابداع و مهندسی کرده‌اند که می‌تواند وجود میکرو آران‌ای‌ها را در آران‌ای استخراج شده از نمونه‌های بافت شناسایی کند. شاید بتوان از این روش جدید، برای شناسایی زیست‌نشانگرهای ابتدایی سرطان و بیماری‌های دیگر استفاده کرد تا دیگر نیازی به استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی پرهزینه‌ای نباشد که در فناوری‌های کنونی مورد استفاده قرار می‌گیرند و زمان زیادی را برای انجام دادن کار خود صرف می‌کنند.
“توآن وو دین”(Tuan Vo-Dinh)، استاد مهندسی پزشکی دانشگاه دوک و از پژوهشگران این پروژه گفت: تمرکز کلی پژوهش ما این است که بیماری‌ها را پیش از بروز نشانه‌های آنها شناسایی کنیم. برای این کار باید بررسی‌ها در سطح ژنومیک انجام شوند و زیست‌نشانگرهایی مانند میکرو آران‌ای مورد بررسی قرار بگیرند.
میکرو آران‌ای‌ها، مولکول‌های کوتاه آران‌ای هستند که به آران‌ای پیام‌رسان متصل می‌شوند و آنها را از رساندن دستورالعمل‌ها به سیستم تولید پروتئین بدن بازمی‌دارند. این کار می‌تواند به خاموشی بخش‌هایی از DNA منجر شود و یا بیان ژن‌هایی را تنظیم کند که عملکردهای بیولوژیکی خاصی را تغییر می‌دهند.
پژوهشگران به تدریج با کشف و درک تعداد بیشتری از این بسته‌های آزمایشی کوچک دریافته‌اند که بسیاری از میکرو آران‌ای‌ها با تنظیم نادرست عملکردهای بیولوژیکی مرتبط هستند و می‌توانند به بروز بیماری‌های گوناگون از تومور مغزی گرفته تا آلزایمر منجر شوند. کشف این نتایج موجب شده که علاقه پژوهشگران به استفاده از میکرو آران‌ای به عنوان زیست‌نشانگر بیماری و اهداف درمانی افزایش یابد.
روش‌های قدیمی برای بررسی میکرو آران‌ای‌ها، به فرآیندهایی مانند “PCR” و بررسی توالی آران‌ای نیاز دارند. اگرچه این آزمایش‌ها در بسیاری از آزمایشگاه‌های مجهز مورد استفاده قرار می‌گیرند اما نمی‌توانند نتایج تشخیصی را به سرعت ارائه دهند. پژوهشگران دانشگاه دوک برای برطرف کردن این مشکل، تلاش کردند تا از نانوستاره‌های طلا استفاده کنند که با نقره آبکاری شده‌اند.
وو دین ادامه داد: نانوستاره‌های طلا به خاطر شکل منحصر به فرد خود می‌توانند امواج الکترومغناطیسی را تقویت کنند. این قابلیت به نانوستاره‌های ما امکان می‌دهد تا سیگنال‌های واضحی مبنی بر حضور میکرو آران‌ای ها ایجاد کنند.
پژوهشگران در یک آزمایش بالینی نشان دادند که نانوستاره‌ها می‌توانند نوع خاصی از میکرو آران‌ای را شناسایی کنند که با مراحل ابتدایی بروز سرطان مری در ارتباط است. برای شناسایی بیماری‌های دیگر، شاید لازم باشد که چندین میکرو آران‌ای دیگر مورد بررسی قرار بگیرند تا تشخیص بیماری با اطمینان بیشتری انجام شود.
وو دین افزود: باعث خوشحالی است که اکنون می‌توانیم این فناوری را برای شناسایی سرطان از روی نمونه‌های خون به کار بگیریم. شناسایی زیست‌نشانگرهای مرتبط با سرطان در خون و پیش از پدید آمدن تومور، کار چالش‌براگیزی است اما ما امیدواریم که بتوانیم آن را انجام دهیم.
منبع: باشگاه خبرنگاران