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Magnetische Nanosonden für die Zellforschung

29.03.2020

Höchstwahrscheinlich werden in naher Zukunft so genannte Nano-Bots aktiv in der praktischen Medizin eingesetzt – spezielle nanoskopische Mikroroboter, mit denen Medikamente unter Umgehung aller Barrieren verabreicht werden können, denn solche Dinge werden jetzt entwickelt und getestet. Allerdings ist die Anwendung des Standardverfahrens zur Platzierung von Nano-Bots in einer lebenden Zelle eher kompliziert, vor allem aus energetischer Sicht. Daher stellte ein Team von Wissenschaftlern der University of Toronto ihre neue Methode für eine solche Lieferung und präzisere Bewegung sowie die direkte Steuerung eines Nano-Bots in einer Zelle vor.

Die Verwendung eines Standardtyps eines solchen Nano-Bots beinhaltet die Verwendung eines ausreichend konzentrierten und energieaufwändigen Laserstrahls, mit dem Sie die Bewegung des Roboters in einem Käfig steuern können, jedoch mit bekannten Einschränkungen und geringer Genauigkeit. Dies kann durch Erhöhen der Konzentration des Strahls korrigiert werden, gleichzeitig steigt jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass die Zellen ernsthaft geschädigt werden.

Aus diesem Grund haben die Toronto-Experten ihren neuen Ansatz für eine solche Bewegung vorgestellt, indem sie den Magnetisierungsgrad ihrer Nano-Bots zur Arzneimittelabgabe erhöhen. Wissenschaftler haben mehrere Einheiten solcher Mikrobots mit einer Größe von weniger als 700 nm hergestellt und sie in lebende Krebszellen platziert – und dann das gesamte System auf spezielle Chemiepaletten verschoben. Durch die Beobachtung der Bewegung der Bots in den Käfigen konnten die Spezialisten ihre Bewegung mithilfe von außerhalb der Käfige installierten Magnetspulen genau und schnell steuern. Mit dieser Auswahl gelang es ihnen, die Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Bewegung von Nano-Bots deutlich zu erhöhen, was sie effizienter machte.

Ein solches neuartiges Drug-Delivery-System wird in Abwesenheit effizienter und interessanter, auch im Hinblick auf die aufgewendeten Ressourcen. Trotz einiger Fehler und unvollendeter Momente zeigt ein solches System schon jetzt ein wirklich großes Potenzial für seine spätere Anwendung in der praktischen Medizin.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Gadget zur Verlängerung der Akkulaufzeit 14.06.2022

Der amerikanische Konzern Batteroo Corporation hat unter Führung des promovierten Elektroingenieurs Bob Ruparvar ein Gerät namens Batteriser entwickelt.

Die Erfindung könnte der 3,4-Milliarden-Dollar-Industrie für Einwegbatterien allein in den USA einen schweren Schlag versetzen.

Die Exklusivität der Erfindung wird durch die Tatsache unterstrichen, dass vor nicht allzu langer Zeit das Büro der Batteroo Corporation angegriffen wurde, bei dem die Prototypen der Erfindung und Datenträger gestohlen wurden.

Glücklicherweise ist es Ruparvar bereits gelungen, eine proprietäre Technologie zu patentieren, die die Effizienz von Einwegbatterien erheblich steigern wird.

Tatsache ist, dass solche Batterien normalerweise eine Spannung von 1,5 V erzeugen, die für die Stromversorgung kleiner Geräte erforderlich ist. Sobald die Spannung jedoch auf 1,35-1,4 V abfällt, erkennen viele Geräte die Batterie als entladen. Und bis zu diesem Punkt werden nur 20 % der Batterieressourcen verbraucht. Die Erfindung der Batteroo Corporation wird diese Zahl auf 80 % erhöhen, was die Batterielebensdauer je nach Gerät um das 5- bis 9-fache verlängert.

Die bloße Idee, die Kapazität der Batterielebensdauer zu erhöhen, ist nicht neu, aber nur die Macher von Batteriser haben es geschafft, die Technologie in Form einer 0,1 mm dicken Metallhülse zu implementieren, die auf die Batterie gesteckt wird und es immer noch zulässt ins Fach passen.

Ruparvar hat die Wirksamkeit der Technologie bereits bewiesen und demonstriert, wie eine Batterie, die eine Spannung von 1,3 V liefert, nachdem sie in einen Batteriser eingelegt wurde, die vorgeschriebenen 1,5 V liefert.

Sie können den Batteriser selbst unendlich oft verwenden, bis das Gehäuse des Geräts beschädigt ist. Neben erheblichen Kosteneinsparungen wird sich eine solche Entscheidung auch positiv auf die Ökologie des Planeten auswirken. Laut Ruparvar werden nur 2 % der Alkalibatterien ordnungsgemäß entsorgt, und der Rest landet auf Deponien, was zu einer ernsthaften Bodenverunreinigung führt. Jedes Jahr landen 15 Milliarden dieser Batterien auf Mülldeponien.

Rupawar hat bereits Investitionen eines großen Batterieherstellers abgelehnt, um in Zukunft nicht von ihnen beeinflusst zu werden. Die Mittel für das Projekt sollen auf der Indiegogo-Crowdfunding-Site gesammelt werden, auf der Batteriser Ende Juni erscheinen wird. Die ersten Exemplare werden im September für 10 US-Dollar für einen Satz von vier Geräten erhältlich sein.

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