Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 47 reacties

Een groep Amerikaanse wetenschappers heeft een transistor gebouwd van koolstof nanobuizen die zich laat aansturen door een lichaamseigen stof. De transistors zouden geschikt zijn om direct aan zenuwcellen gekoppeld te worden.

Bio-transistorDe transistors die de groep van Aleksandr Noy in het Californische Lawrence Livermore National Laboratory ontwikkelde, zouden op termijn gebruikt kunnen worden om protheses aan te sturen. De halfgeleiders zouden direct aan het zenuwstelsel gekoppeld kunnen worden: de nanobuis-transistors zijn met biologische signalen te regelen en zouden dankzij hun structuur niet worden afgestoten.

De transistors worden gebouwd van halfgeleidende koolstof nanobuizen die twee elektrodes met elkaar verbinden. Een elektrisch isolerende polymeerlaag dekt de verbinding, met uitzondering van een stukje nanobuis, af. De hele structuur wordt vervolgens voorzien van een dubbele laag 'lipide', dat vergelijkbaar is met een celmembraan. De dubbele lipidelaag maakt het apparaat biologisch compatibel en bevat tevens eiwitten die biochemisch aangestuurd kunnen worden.

De aansturing van de transistors gebeurt net als normale transistors met een stuurspanning. De mate van geleiding wordt echter door oplossingen met ATP, een biologisch molecuul dat voor de energievoorziening in lichaamscellen zorgt, gereguleerd. Het ATP activeert de eiwitten in het membraam, waardoor deze hun ion-pompfunctie kunnen uitoefenen. De eiwittenpompen zorgen voor een toename in elektrische lading, waardoor de geleiding van de nanobuizen toeneemt en de transistor kan inschakelen. Bij een lagere ATP-concentratie neemt de geleiding van de nanobuizen af, en schakelt de transistor uit.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (47)

Leuk maar het aansturen door ATP concentratie verschillen lijkt me erg traag. De hoeveelheid ATP regelen kan wel maar voor zover ik weet niet snel. Als ze calcium (Ca) gebruikten was het iets anders, in cellen kan de Ca concentratie heel snel toenemen.

[Reactie gewijzigd door teek2 op 13 mei 2010 22:39]

Geweldige uitvinding vooral in combinatie met de japanse body suit HAL-5. Die meet nu namelijk je spier activiteit. Als je nu implantaten imbrengt zou hij veel beter presteren.
Voor deze uitvinding zijn er oneindig toepassingen. Ik denk vooral aan mensen die benen of armen missen.( ik had in de krant gelezen dat een gronings bedrijf die hal 5 suit had besteld voor revalidatie doeleinden.... )

We missen nu nog een biologische octo-coupler voor omgekeerde werking. Zoals aansluiting van camera's en andere inputs.
We zullen zien.

[Reactie gewijzigd door Texamicz op 14 mei 2010 09:24]

Kan dit nou zenuw signalen omzetten in aansturing voor protheses? Of er energie uithalen? Lan iemand het in lekentaal uitleggen? :|
simpel uitgelegd is het een van de belangrijkste elektrische componenten die er zijn http://nl.wikipedia.org/wiki/Transistor, die men tegenwoordig dus ook in kan bouwen in het lichaam, de toepassing zijn in principe net zo eindeloos als wat je met transistors buiten het lichaam kunt. Energie uit het lichaam halen gaat alleen niet werken een heftige piek in een zenuwsignaal naar een grote spier zijn milli-volts en over het amperage durf ik niks te zeggen maar dit zal nihil zijn.

Wel is het mogelijk om zenuw signalen permanent rechtstreeks op de zenuw te meten hiermee kun je protheses aan sturen, maar denk eens aan de mogelijk om bepaalde signalen weg te filteren (mensen met een tic). Ook zal dit wel kunne worden toegepast in de huidige pacemakers en dergelijke. Maar er zijn ook tal van toepassingen voor gezonde mensen.
"De transistors zouden geschikt zijn om direct aan zenuwcellen gekoppeld te worden [...en...] zouden op termijn gebruikt kunnen worden om protheses aan te sturen."
Fantastische stap voorwaarts. De claims van niet afstoting door het lichaam (graft versus host disease) zou ik wel graag eerste gesubstantiveerd willen zien voordat ik er meteen in geloof. Dit heeft an sich al heel wat voeten in de aarde namelijk.

Ten tweede zou ik ook willen weten of ze aan het herstellen van zenuwcellen kunnen werken. Het helend vermogen van lichamen kan feitelijk namelijk dit zelf al. Hoewel natuurlijk een heel been teveel van het goede is, is dit technisch gezien niet onmogelijk. Zenuwcellen zijn een ander verhaal. Is het misschien mogelijk om deze techniek verder te ontwikkelen voor mensen die bv een hersenbloeding hebben gehad, mensen die MS hebben etc? Graag comments van mensen die hier iets meer een beeld van hebben!
Je eerste vraag kan ik niet goed beantwoorden. Afstoting is vooral gerelateerd aan antigenen die worden gepresenteerd die afkomstig zijn van voor jou lichaamsvreemde stoffen. Als je iets compleet zelf synthetisch maakt, hebt je ook geen vreemde antistoffen die de lymfocyten (type witte bloedcellen) tegenkomen.

De tweede vraag is haast wel zeker met nee te beantwoorden. Zeker voor de komende 50 jaar schat ik. Het begint langzaam aan mogelijk te worden om cellen te programmeren. Stamcellen worden gekweekt en onderzoekers kunnen door middel van vele lastige technieken cellen zo programmeren dat ze zich gaan differentiŽren tot specifiekere cellen. Alleen is het bij een hersenbloeding zo dat er veel meer verschillende hersencellen zijn getroffen, en misschien nog wel belangrijker: de verbindingen tussen de verschillende neuronen zijn verbroken. Om cellen zo te 'programmeren', dat ze weer specifieke interacties (chemisch/elektrisch/fysiek/mechanisch, etc) aangaan met de naburige neuronen, is echt nog een stap te ver denk ik.

Zelf vind ik dit een zeer interessant onderzoek. Zeker in het kader van neurofeedback. Niet alleen kan deze techniek worden gebruikt om protheses aan te sturen, het kan ons ook iets vertellen over de neurale paden die worden afgelegd bij het versturen of ontvangen van impulsen. Over de hersenen is nog relatief weinig bekend, en vooral over de interacties tussen neuronen.

Voor de mensen die geÔnteresseerd zijn in hoeverre wetenschappers nu al in staat zijn protheses aan te sturen door middel van de hersenen de volgende twee links.

1e link: youtube filmpje waarin een aap een prothese weet aan te sturen met zijn hersenen
http://www.youtube.com/watch?v=jOkpn0BN2HE

2e link: abstract van het Nature artikel behorend bij het youtube filmpje over het onderzoek dat is uitgevoerd:
http://www.nature.com/nat...198/full/nature06996.html

[Reactie gewijzigd door StanPC op 14 mei 2010 01:56]

Goed nieuws voor mensen die armen of benen missen. Daar houdt de mogelijke toepassing natuurlijk niet op. De cyborg komt steeds dichterbij, de integratie van mens en machine is zo weer een stukje makkelijker. Wellicht minder goed nieuws voor de Paralympics though... Hoewel dit natuurlijk mooi nieuws is, speelt er wel gelijk weer een ethisch vraagstuk. Dat is eigenlijk jammer, maar we willen natuurlijk niet tť afhankelijk worden van ingebouwde apparatuur op het moment dat we de technologische singulariteit benaderen.
"maar we willen natuurlijk niet tť afhankelijk worden"

En waarom willen 'we' dat natuurlijk niet? Ik denk dat mensen die een been of arm missen graag afhankelijk willen zijn van iets als dit dan afhankelijk te zijn van de ontbrekende arm of been.

Een ethisch vraagstuk zou eerder gaan over het verbeteren van menselijke prestaties, dan om het vervangen van ledematen die je bent verloren.
Om wat ik daarna zeg over de technologische singulariteit. Voor mensen die nu iets missen is het prachtig. Maar ik stelde ook dat de toepassing daar niet ophoudt. Zoals je zelf aangeeft kan je er ook van 'gezonde' mensen de prestaties mee verbeteren of extra functies toevoegen. Lees hieronder al iets over buiten het huidige zichtbare kleurenspectrum zien.
Stel je vervangt eigen onderdelen door technologie, daarbij ook essentiŽle onderdelen verbeterend. Denk aan denkvermogen (ingebouwde pc/kunstmatige intelligentie) of aansturing van vitale levensfuncties. In zo'n geval wordt je ook kwetsbaarder voor 'overname' door de technologie. Deze zal naar verloop van tijd namelijk een punt bereiken waar deze sneller en sneller ontwikkelt en zichzelf kan verbeteren. Ruwe schattingen gaan er van uit dat de intelligentie van de mens ~2030 geŽvenaard zal worden. De schaal waarin rekenkracht toeneemt is zowat logaritmisch. Het niveau van kunstmatige intelligentie dat we nu behalen en wat er nodig is om in 2030 de mensen qua intelligentie te halen is een flinke stap, daarna zal het echter alleen maar sneller gaan.
Als wij met onze intelligentie technologie en software kunnen ontwikkelen, dan kan de technologie dat vanaf dat moment zelf ook en zelfs beter dan wij. De vooruitgang stopt namelijk niet op 'ons' niveau en verloopt een stuk sneller dan dat wij evolueren. Nu al wordt veel computer-aided ontwikkeld. Op het moment dat we voorbijgestreefd worden en de kunstmatige intelligentie even slim of slimmer wordt, gaat die dan niet voor ons denken en handelen naar wat het meest optimale is voor het voortbestaan van 1: zichzelf, 2: de baas waarin hij/zij(?) is ingebouwd, 3: de mensenheid? Die keuzes zijn ethisch echter mogelijk niet altijd even gewenst.....
Maargoed, you get the point. Zoek maar op "Singularity".

edit: Kijk, daar gaan we al. Computers die binnenkort zichzelf in elkaar kunnen zetten.

[Reactie gewijzigd door Propheticus op 15 mei 2010 11:46]

de 'cyborg' bestaat al 8)7 of je moet nog nooit van een bril of pacemaker gehoord hebben.

[Reactie gewijzigd door tehsojiro op 13 mei 2010 18:56]

Cyborg is in mijn ogen echt iets dat voor altijd door technologie verbeterd of uitgebreid is en dit met zijn biologische lichaam kan aansturen. Op zich valt een pacemaker er strict gezien wel onder omdat je wat toevoegd aan een persoon dat aangesloten is op zijn lichaam maar je kan het niet besturen of anderzijds invloed op uitoefenen behalve het uitschakelen ervan.
Een cybersoldaat is wat anders dan een cyborg, de eerste hoeft niet in/aan zijn lichaam te zijn veranderd maar door technologie beter te kunnen vechten. Denk aan camera's, meetsystemen, enhanced optics en electronische ondersteuning ed.
Een cyborg heeft specifiek aan of in zijn lichaam aangebrachte verbeteringen zoals hierboven beschreven.
Een cybersoldaat is wat anders dan een cyborg, de eerste hoeft niet in/aan zijn lichaam te zijn veranderd maar door technologie beter te kunnen vechten. Denk aan camera's, meetsystemen, enhanced optics en electronische ondersteuning ed.
Dat kun je van elke soldaat zeggen en dat doen we ook sinds jaar en dag. Of het nu een Land Warrior is, een tankcommandant, jeep-chauffeur of voor mijn part een artillerist op de fiets. :Y)
ligt er maar net aan waar je die grens legt, persoonlijk vind ik iemand met bril nog ver van cyborg af zitten, zelfs nog met een pace maker. dit zou best wel eens goed nieuws kunnen zijn voor mensen met een prothese, maar ik vraag me af wanneer het dan voor iedereen toegankelijk zal zijn... nieuwe techniek-duur, verzekering-alles zo goedkoop mogelijk. dit gaan ze wss niet erg snel dekken wanneer het eenmaal bestaat.
de 'cyborg' bestaat al 8)7 of je moet nog nooit van een bril of pacemaker gehoord hebben.
Een bril telt niet, want die bevindt zich strikt genomen niet 'in' je lichaam, net zo min als een schoen als 'cyborg' geldt.

Contactlenzen en oordopjes van je iPod zijn een grijs gebied. ;)
en de oordopjes van mn zune? en die van mijn spica?

altijd weer die ipod :/

[Reactie gewijzigd door Prototype666 op 13 mei 2010 19:46]

Ik heb geen iPod, maar wel een HTC Hero met MP3 ondersteuning( :Y) ), valt dat dan niet onder het 'grijze' gebied? :O
Ik heb geen iPod, maar wel een HTC Hero met MP3 ondersteuning( :Y) ), valt dat dan niet onder het 'grijze' gebied? :O
Alleen als daar ook in-ear dopjes bij zitten! :+
offtopic
maar bij iPrut zitten ook geen in ear dopjes, voor die van apple moet je 80 bijbetalen en dan heb je echte CRapple in ear dopjes die net zo goed zijn als de meegeleverde maar wel dieper in je oor :D
ontopic

Dit is wel heel goed, als we dit doorontwikkelen dan bestaan hernia e.d. zenuwstoringen niet meer (misschien zal het nog niet zo goed zijn als natuurlijk hernialoos maar toch veel verbetering.
Een bril heb je echter nodig om je zicht bij te stellen, terwijl je zonder schoenen ook prima kunt lopen.
I beg to differ: Ik ga tegenwoordig toch liever niet blootsvoets over straat. Net zoals ik zonder bril ook nog kan zien, maar minder goed kan functioneren in de maatschappij.

Iemand die -4 zichtcorrectie heeft kan echt die boom 48 meter verderop in het bos nog wel zien, maar de verkeersborden lezen wordt wat moeilijk. Net zoals ik zonder schoenen niet graag over het trottoir of asfalt banjer in de hedendaagse stads-jungle.
Ik kan zonder bril (of lenzen) ook nog evengoed zien, echter niet zo scherp/ver als met. Zelfde als dat je zonder schoenen minder makkelijk ver kunt lopen dan zonder...
De cyborg bestaat al sinds de uitvinding van het kunstgebit...
ATP zorgt dan wel voor de energievoorziening, maar het zijn nog altijd minuscule elektrische prikkels die door de zenuwbanen worden gestuurd en de opdrachten voor spieren bevatten. Die impulsen konden al redelijk nauwkeurig worden opgevangen om protheses aan te sturen.
Dat is niet helemaal waar, de meeste protheses die aangestuurd worden registreren het samentrekken/ontspannen van spieren en niet zo zeer de elektrische lading in de zenuw.

Het mooie van deze techniek is dat het ook biochemisch aan gestuurd kan worden, dit betekend dat deze transistor in verschillende vormen bijna overal in het lichaam toegepast zou kunnen worden.
ook een voordeel: waar geen spieren zitten kunnen nog wel zenuwen zijn. bij een amputatie kan je nog steeds alle signalen opvangen op deze manier, en niet alleen die van de spieren die nog over zijn. en als je nieuwe zenuwbanen zou kunnen kweken kan je zelfs nieuwe apparatuur aan een compleet functionerend mens kunnen toevoegen!

oftewel, hoe lang nog voor we uhb (universal human bus) hebben?

P.S.: een stel usb-achtige aansluitingen boven aan je ruggegraat zou er bijzonder sci-fi uitzien. leuk idee voor een film of game ofzo :D
Ik zie heel veel mogelijkheden, niet alleen protheses e.d. Maar als de techniek het toelaat, zou je misschien in een virtuele wereld kunnen stappen. Net als de matrix :P
Maar ik geloof dat zoiets verboden wordt, vanwege het fijn dat jij je eigen zenuwstelsel manipuleert om een computer aan te sturen (en je lichaam bewusteloos 'achter te laten'). :O Maar het idee erachter vind ik toch leuk :+
Waarom zou dat verboden worden? je gebruikt je zenuwen om een computer aan te sturen, wat zou daar mis mee zijn. Ik snap dat er altijd mensen zullen zijn die hier misbruik van proberen te maken maar dat is praktisch bij elke mogelijke uitvinding gebeurd, vooral in de virtuele of elektronische wereld. Denk maar eens aan het internet.
Ik denk dat eerder het probleem is dat de COMPUTERS er misbruik van willen maken.

En die Skynet-scenario's klinken misschien ver van ons bed, maar vergeet niet dat de processoren van tegenwoordig zoveel rekenkracht hebben dat ze menselijk gedrag (en emoties) zouden kunnen emuleren. En als er eenmaal ergens een rogue node in een netwerk zit die op andere ideeŽn komt dan de programmeurs/beheerders van het hele spul, dan kun je nog altijd leuke scenario's krijgen. En een computer laat zich niet afschrikken door een stelletje waterzakken vermomd als politieagenten. ;)

Gelukkig zijn we nog niet zo ver dat we iemands gedachten af kunnen tappen of er direct mee kunnen praten, dus een Matrix-scenario zit er minder gauw in. Maar dan nog vind ik het een aardig hellend vlak, wat krijg je als je zo'n splinternieuwe prothese hebt (die bijvoorbeeld ook zintuigen na-aapt) en er komt ineens een stuk malware om de hoek kijken?
Dan krijg je een spatische prothese :D Eentje die keihard ronddraait.. Go go gadget helicopter! :D
Idd. laat zo'n martixplug in je centrale zenuwstelsel inbouwen, koppel daar een wifi verbinding aan, koop een van deze en voor je het weet zitten we met z'n allen als hamsters WoW te spelen.... :|
Cool! Ik wil ook zo'n bal! Hoef ik niet meer naar de sportschool omdat ik game..
Ik hoop dat in de toekomst ook verlammingen 'ongedaan' gemaakt kunnen worden met deze techniek. In ieder geval fantastische vooruitgang! Wat gaat de techniek toch hard, en we vinden het o zo normaal... Future, here we are!
Juist, ik vraag me dat nu ook af. Als je dit kan gebruiken om een directe koppeling te maken tussen een zenuwcel en een prothese, kan dit dan niet andersom ook toegepast worden zodat je 2 zenuw uiteinden weer aan elkaar kan verbinden? Dat zou echt een doorbraak zijn!
ze kunnen de signalen ontvangen, maar ze versturen is nog een andere zaak. je hebt wel gelijk dat het indrukwekkend zou zijn, maar het gebeurt waarschijnlijk sneller met stamcelonderzoek.
Ghost in the shell anyone? :Y)
Dat is wel het scenario waar we uiteindelijk naartoe gaan. Dat het functioneren van het menselijk brein overgenomen/verbeterd kan worden door implantaten.
Even een CAT 5 utp in je nek proppen om tijdens je pauze te internetten. :9 (zorg wel voor een goeie firewall).
Het lijkt allemaal sciencefiction wat je in je films en boeken ziet maar het lijkt erop dat het steeds meer werkelijkheid wordt.
Ghost in the shell? Ja graag!
Alleen ik ben bang dat we dat niveau van techniek niet meer mee gaan maken...
Als je onder techniek verstaat alles dat bewijsbaar is en er geen revolutionaire computers worden uitgevonden (zoals real number machines of iets dergelijks), zijn we al op het hoogtepunt (het enige dat ontbreekt is snellere computers).
Goed, we slaan de duotronic computers en isolnieaire chips gewoon over, en gaan maar gelijk aan het werk met bio-neural gel-packs.

Even alle nonsens aan de kant, maar het gaat nu ineens wel gruwelijk hard. Als je bekijkt dat zaken als Project Natal al op de consumentenmarkt komen, en we nog geen 20 jaar verwijderd zitten van praktische kernfusie, ben ik toch eigenlijk wel blij dat we in 2010 zitten. :Y)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True