Integra cirkvito

(Alidirektita el Integrita cirkvito)

Integra cirkvito[1], aŭ integrita cirkvito[2], (mallongigo ico) estas elektronika cirkvito, kiu sekvas antaŭprogramitajn funkciojn ĉefe per duonkonduktila kristalo kun aktivaj elektronikaĵoj, kiel transistoroj, kaj pasivaj elementoj, kiel diodoj, kondensatoroj kaj rezistiloj. Ĉi tiuj partoj estas konektitaj sur maldika tavolo de duonkonduktila materialo, kiel silicio. En la jaro 2004 norma ico estas 1 cm2 aŭ malpli granda. Ĝi subtenas milionojn da konektoj, tamen pli grandaj icoj ankaŭ ekzistas.

Surfacmuntita icujo.

La integra cirkvito estis inventita de Jack Kilby en 1958, kiu gajnis al li la Nobel-premion pri fiziko en 2000 kaj akcelis la elektronikan miniaturigan revolucion, kiu komenciĝis kun la apero de la transistoro ĉirkaŭ jardekon antaŭe. Integritaj cirkvitoj havas multajn avantaĝojn, kiel ekzemple la malgrandaj dimensioj, alta efikeco kaj la ebleco de amasproduktado. Nuntempe, post duona jarcento post ilia apero, la icoj penetris ĉiujn sociajn vivkampojn. Inter la plej kompleksaj integraj cirkvitoj estas mikroprocesoroj, kiuj kontrolas multajn elektronikaĵojn kiel poŝtelefonojn, komputilojn kaj mikroondajn fornojn. Icoj estas fundamentaj partoj de komputiloj, ekzemple: ĉefmemoro, procesoro, fleŝmemoro estas sole integraj cirkvitoj.

Simuliloj de homaj organoj sur icojRedakti

En laboratorio scientistoj disvolviĝas eksperimento, kies celo estas malkovri kiel reagos la hepato al nova medikamento. Ĝenerale, tian eksperimenton oni faris sur hepataj ĉeloj kultivitaj en vico de laboratoriaj provtuboj aŭ, por obteni kiel kutime la permeson de la reguligistoj antaŭ la klinika testado de medikamento, oni faris la eksperimentojn sur mamuloj kiel musojhundoj.

Tamen en tiu laboratorio oni uzas aparaton malpli grandan ol poŝtelefonon, kiu enhavas miniaturan hepaton kreitan sur ico per homaj ĉeloj kaj promesas rezultojn pli fidindajn. Temas pri unu el la unuaj komercaj versioj de bioaparato, kiun la bioinĝenieroj surnomas “organo sur ico”. Tiu ĉi hepata ico helpas al esploristoj malkovri medikamenton por la malsano “hepatito B”, virusa inflama afekcio de la hepato.

Aliloke oni jam produktas “pulmon sur ico” kaj ankaŭ icojn, kiuj simulas renon, inteston, muskolon, grason  kaj oston. Kompreneble ĉi tiuj icoj ne enhavas kompletajn organojn sed nur la plej malgrandajn grupojn de ĉeloj necesajn por simuli la funkciadon de tuta organo.

En la hepata ico oni uzas miniaturajn “skafaldojn” por forte teni ĉelojn el donacitaj hepatoj, kiuj iakiale ne taŭgis por transplanto. Tiajn ĉelojn oni povas frostigi por estonta uzado. La miniaturaj skafaldoj ene de miniaturaj basenetoj estas nutritaj per taŭga fluidaĵo ilin atinganta per kanaletoj. Post kelkaj tagoj de adaptiĝo la ĉeloj estas pretaj kaj tiam oni infektas ilin je hepatito B.

Ĉar oni povas simuli tiun specifan tipon de homa malsano nur ĉe la primatoj, t.e. ordo de mamuloj inkluzivanta prosimiulojn, simiojn kaj homojn, ĝis nun por ununura eksperimento estis necesaj dekoj da ĉimpanzoj. Krome, ĉar ĉiu hepata ico enhavas 12 miniaturajn hepatojn, sciencistoj povas per ĝi efektivigi samtempe nombron da eksperimentoj.

Ĉeloj de aliaj organoj postulas ne nur fluadon de nutra likvaĵo sed ankaŭ mekanikan agadon. Ekz., la pulma ico devas “spiri”. Helpe de aldona reto de kanaletoj por konduko de aero al la ĉeloj kaj per alterna kreado de vakuo ĉirkaŭe, oni alterne streĉetas kaj malstreĉas ilin, ĝuste kiel okazas en la homa brusto dum spirado.

Tiu noviga teknologio ĉiam pli pruvas sin tre efektiva aparte por testado de medikamentoj, do, espereble baldaŭ, ĝi povos ŝpari al amaso da kompatindaj mamuloj suferojn kaj torturojn.

InformofontojRedakti


Vidu ankaŭRedakti