Pierwsze kroki w kierunku rzeczywistości cyborgów: opracowano innowacyjny biochip przypominający ludzką siatkówkę
W ramach wysiłków na rzecz rozwoju bioelektroniki w celu skorygowania dysfunkcji ciała i mózgu, międzynarodowy zespół naukowców opracowała innowacyjny biochip, który naśladuje ludzką siatkówkę.
Результати роботи фахівців опубліковані в журналі Nature Communications.
Według ekspertów, stworzenie tego chipa symbolizuje pierwsze kroki w kierunku rzeczywistości cyborgów. Ludzie używają już rozruszników serca do leczenia arytmii, implantów ślimakowych do poprawy słuchu i implantów siatkówki, aby pomóc pacjentom niedowidzącym odzyskać wzrok, przynajmniej częściowo.
Nowy chip, opracowany przez grupę Santoro, jest połączeniem przewodzących polimerów i cząsteczek wrażliwych na światło, które mogą naśladować pracę siatkówki, w tym ścieżek wzrokowych. Osiągnięcie to otwiera możliwości “jeszcze ściślejszego połączenia człowieka i maszyny”.
Francesca Santoro, profesor interfejsów neuroelektronicznych na Uniwersytecie w Akwizgranie, wyjaśnia: “Nasz organiczny półprzewodnik rozpoznaje ilość padającego na niego światła, podobnie jak ma to miejsce w naszych oczach. Ilość światła padającego na poszczególne fotoreceptory ostatecznie tworzy obraz w mózgu”.
Chip wyróżnia się tym, że składa się w całości z nietoksycznych składników organicznych, jest elastyczny i działa w oparciu o jony, czyli naładowane atomy lub cząsteczki. Pozwala to na lepszą integrację z systemami biologicznymi w porównaniu do tradycyjnych półprzewodnikowych elementów krzemowych, które są sztywne i działają tylko z elektronami.
“Nasze komórki wykorzystują jony do kontrolowania pewnych procesów i wymiany informacji” – powiedział badacz.
Obecnie technologia ta jest jedynie “dowodem słuszności koncepcji”, ale naukowcy już rozważają możliwe zastosowania chipu. Może funkcjonować jako sztuczna synapsa, ponieważ napromieniowanie światłem zmienia przewodność zastosowanego polimeru zarówno w krótkim, jak i długim okresie. Prawdziwe synapsy działają w podobny sposób: przesyłając sygnały elektryczne, zmieniają swój rozmiar i wydajność, co jest podstawą zdolności mózgu do uczenia się i zapamiętywania.
