Привычный стереотип, в соответствии с которым электроды для снятия электрических потенциалов с отдельных участков центральной нервной системы механически внедряются через поверхность спинного или головного мозга, разрушила международная команда исследователей под руководством Родольфо Линаса (Rodolfo R. Llinas) из Нью-Йоркского университета. В первом показательном опыте провода диаметром меньше микрона были подведены к спинному мозгу изнутри, через кровоток.

Новый способ «подключения» выглядит так. В артерию вводится обычный катетер, используемый в клинике для исследования сосудов, и направляется к нужному участку нервной ткани. Здесь из него выбрасывается «букет» изолированных платиновых проводков, каждый из которых раз в сто тоньше человеческого волоса (сей эталон малости - порядка 70-100 мкм в диаметре). Они последовательно проникают во всё более мелкие сосуды и в конце концов оказываются в капиллярах, бок о бок с нервными клетками. Поскольку капилляры рассчитаны на прохождение эритроцитов, имеющих диаметр в несколько микрон, то субмикронная нанопроводка их не забивает и не мешает функционировать. Соответственно не происходит никакого повреждения тканей, что резко отличает метод от привычного способа введения электродов.

Каждый проводок может снимать активность одного-единственного нейрона или небольшой их группы, что обещает невиданную раньше тонкость анализа нервных сигналов. А еще, полушутливо говорят исследователи, нужно учесть, что ток с равной силой течет в обоих направлениях. Так что новые возможности открываются и для точечного воздействия на нейроны при разных недугах, например болезни Паркинсона, при которой электрическая стимуляция определенных участков мозга является признанным и эффективным методом лечения.

«Нанотехнологии становятся звездой первой величины в медицине». Эти слова принадлежат Майку Роко (Mike Roco), старшему советнику Национального научного фонда США, финансирующего эти исследования. Так что, похоже, можно не сомневаться в продолжении изысканий, очередной задачей которых является переход на электроды из токопроводящего полимера. Ученые полагают, что они будут более тонкими, смогут изменять форму под влиянием электрического поля, а также будут обладать способностью к биодеградации, позволяющей использовать их в качестве краткосрочных имплантатов.
– С.Б.

Блестящую идею удалось реализовать группе британских ученых из Лондонского Империал-колледжа и университетов Дарема и Шеффилда. Обычный лазерный сканер и компьютерная база данных о поверхности любых документов, пластиковых карт или высококачественных товаров вскоре смогут сделать их подделку практически невозможной.

Сотни лет человечество тратит массу усилий и средств для защиты от всевозможных фальсификатов. Но все изобретенные ухищрения - от сургучных печатей до голографических наклеек - в принципе, можно подделать. Ведь все, что способен сделать один человек, рано или поздно воспроизведет другой. Вопрос лишь в экономической целесообразности подделки.

Радикальное решение проблемы заключается в переходе на уровень защиты, который принципиально недоступен самым современным технологиям. Оказывается, это возможно. Практически любая поверхность имеет микроскопические неоднородности, возникающие в процессе производства из-за специфики технологии или физических флуктуаций. Эти неоднородности, как и папиллярные линии у человека, строго индивидуальны и практически невоспроизводимы. Если поверхность диффузно отражает свет, подобно обычной бумаге, то для снятия ее «отпечатков пальцев» прекрасно подходит так называемый лазерный спекл. Это случайная комбинация ярких пятен, формирующихся в результате интерференции когерентного лазерного излучения, отраженного от микронеоднородностей поверхности. Спеклы давно применяют, например, для измерения степени шероховатости.

В предложенном англичанами переносном приборе лазер сканирует несколько десятков квадратных миллиметров поверхности, а отраженное излучение измеряется четырьмя расположенными под разными углами фотодиодами. Случайные флуктуации отраженного света преобразуются в последовательность нулей и единиц длиной от двухсот до пятисот байт. Это и есть индивидуальный отпечаток поверхности, который заносится в базу данных. Спекл-отпечаток чрезвычайно устойчив. В экспериментах с обычной бумагой листы сминали в плотный комок, мочили холодной водой, обугливали до получаса при 180 градусах, скоблили авторучкой и абразивом, но все равно статистический анализ позволял однозначно отличить один лист от другого. Надежность метода такова, что для появления двух неразличимых листов бумаги их число должно быть равно единице с семьюдесятью двумя нулями. Более гладкие поверхности вроде пластиковых карт уже не так хорошо различимы, но и двадцати нулей вполне достаточно для всех мыслимых применений.

Авторы подчеркивают, что в обозримом будущем не предвидится технологий, которые смогут воспроизвести все хитросплетения целлюлозных волокон обычного бумажного листа или естественную шероховатость пластика. Новый метод очень прост, дешев, не требует внесения никаких изменений в существующие товары или их упаковку, а лазерный сканер легко встроить в любую поточную линию. И если этой разработке удастся быстро преодолеть инертность «большой» промышленности, то вскоре всем специализирующимся на «липе» жуликам придется сменить профессию или переучиваться в хакеры для взлома баз данных и подмены отпечатков.
– Г.А.

Новости подготовили

Галактион Андреев

[galaktion@computerra.ru]

Тимофей Бахвалов

[tbakhvalov@computerra.ru]

Сергей Борисов

[borisov28@yandex.ru]

Артем Захаров

[azak@computerra.ru]

Денис Зенкин

[dz@infowatch.ru]