Harvardin yliopiston tutkijoiden kehittämän uuden mittausmenetelmän ansiosta NMR-spektroskopian spektristä resoluutiota on kasvatettu satakertaisesti. Läpimurto mahdollistaa ensimmäistä kertaa kemiallisen NMR-analyysin yksittäisten biologisten solujen mittakaavassa.
Ronald Walsworthin ja työtovereiden käyttämät kvanttianturit ovat typpivakanssien (NV) värikeskittymiä timantissa. Ne toimivat kuin pienet kvanttimagneetit, jotka on eristetty ympäristöstään ja joita voidaan manipuloida laserimpulsseilla. Myrkyttäminä ne ovat ihanteellisia biologisia koettimia.
NV-keskukset pystyvät havaitsemaan hyvin heikot magneettikentät yksittäisestä solusta, molekyylistä tai organismista, kun niiden emittoiman valon intensiteetti muuttuu paikallisen magneettikentän myötä. Niitä voidaan siten käyttää erittäin herkkinä magneettisina koettimina, jotka voivat seurata paikallisia spinien muutoksia mikroskooppisilla ulottuvuuksilla.
Tähän mennessä NMR-mittausten spektriviivojen leveydet ovat olleet tyypillisesti yli 100 hertsiä. Tällaisten järjestelmien spektrinen erotuskyky ei kuitenkaan riitä purkamaan molekyylirakenteen yksityiskohtia. Nyt kehitetty tekniikka tuottaa noin 1 hertsin NMR-spektriresoluution tyypillisen solun (noin 10 biljoonasosa litraa) näytetilavuudesta, mikä mahdollistaa kemiallisten analyysien kannalta keskeisten spektriominaisuuksien havainnoinnin.
Tämä toteutettiin käyttämällä NV-keskuksia yhdistettynä näytteen termisen spinpolarisaation ja kapeakaistaisen synkronoidun lukemamittauksen kanssa, jotka voivat havaita NMR-signaaleja 103 sekunnin ajan. Tutkijoiden mukaan herkkyyden parantuessa se saattaa jopa mahdollistaa pienten molekyylien ja proteiinien NMR-spektroskopian yksittäisen solun tasolla.
Samaan aikaan Lontoossa sijaitsevan Imperial Collegen tutkijat ovat kehittäneet rakenteen, joka ympäröi biologista solua keinotekoisen solun sisällä. Tällaisen keinotekoisen solurakenteen avulla tutkijat voivat hyödyntää biologisten solujen luonnollista kykyä käsitellä kemikaaleja ja suojata niitä ympäristöltä.
Kehitetty järjestelmä voisi johtaa sellaisiin sovelluksiin, kuten solujen "akkuihin", jotka toimivat fotosynteesillä, lääkkeiden synteesiin kehossa ja biologisiin antureihin, jotka kestävät rankkoja olosuhteita.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.3.2018
Murata on esitellyt kaksi uutta HaLow-moduulia, jotka mahdollistavat jopa kilometrin kantaman Wi-Fi-yhteydellä. Nämä kompaktit, Sub-1 GHz -taajuuksia tukevat moduulit tarjoavat tehokkaita ratkaisuja erityisesti älykotien, teollisuuden ja infrastruktuurin IoT-sovelluksiin.
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
