About / Advertise 
En nervcell av ledande plast med funktioner liknande biologiska nervceller – det har utvecklats av en forskargrupp vid Linköpings universitet. Tillämpningar skulle i en framtid kunna bli kroppsnära sensorteknik, medicinska implantat och robotik.
  |
| BILD: Liu, Thor Balkhed |
Arbetsmaterialer är en grupp mjuka och flexibla material kallade konjugerade polymerer. Materialet kan transportera både joner och elektroner vilket underlättar sammankopplingen med biologiska nervsystem.
Forskargruppen har visat att plastceller i likhet med bilolgiska nervceller kan beräkna den logiska funktionen XOR, eller som neurologerna säger, ”anticoincidence detection” – en ingång är aktiv och den andra inte.
XOR är avgörande för bland annat känsel.
 |
| Simone Fabiano |
– Man kan tänka sig att använda tekniken för att ge känsel åt proteser eller inom robotik. Det visar att organisk elektronik inte bara är ett mjukare alternativ till kisel, de möjliggör också helt nya former av neurala beräkningar som kan koppla ihop biologi och elektronik, säger Simone Fabiano, professor i materialvetenskap på Liu (Linköpings universitet).
 |
| Junpeng Ji, doktorand vid LiU. BILD: Thor Balkhed |
Parallellt med utvecklingen av avancerad funktionalitet har hans forskargrupp också förenklat grundstrukturen för den här typen av konstgjorda nervceller.
I början av 2023 lyckades forskarna vid Campus Norrköping, Liu, skapa artificiella nervceller som återgav 15 av de 22 egenskaper som kännetecknar den äkta varan. Men då bestod plastnervcellerna av många olika komponenter vilket begränsade deras praktiska tillämpning.
Forskargruppen har sedan dess förfinat tekniken. Den artificiella nervcellen består nu av endast en så kallad organisk elektrokemisk transistor, men kan samtidigt efterlikna hela 17 neurala egenskaper. Det gör att den konstgjorda nervcellen har hög funktionalitet och blir mycket liten, ungefär samma storlek som en mänsklig nervcell.
– Det är en av de enklaste och mest biologiskt relevanta artificiella neuroner som hittills har skapats. Det öppnar dörren för att integrera syntetiska neuroner direkt med levande vävnad eller robotik, säger Simone Fabiano.
– Att efterlikna beteendet hos biologiska nervceller på konstgjord väg har varit ett stort mål inom så kallad neuromorf forskning. Men traditionell kiselbaserad elektronik är otillräcklig då den inte kommunicerar på samma sätt som nervcellerna i kroppen.
Här är publiceringar som brättar om resultaten:
• Single organic electrochemical neuron capable of anticoincidence detection
• Single-transistor organic electrochemical neurons
BILDER: Thor Balkhed XOR Liu
