Biyolojik bir nöronu taklit eden yapay nöron geliştirildi

Geliştirilen nöronlar, zar potansiyellerinde sivri uç oluşumu yoluyla, asıl sodyum ve potasyum iyon kanalları sayesinde bilgileri işliyor.

Bir grup araştırmacı, nöronlardaki biyolojik sinyalleri, özellikle sodyum ve potasyum kanallarının aktivasyonunu ya da gerektiğinde devre dışı bırakmasını taklit eden, iletkenliğe dayalı bir organik elektrokimyasal nöron geliştirdiklerini duyurdu. Geliştirilen nöronlar, zar potansiyellerinde sivri uç oluşumu yoluyla, asıl sodyum ve potasyum iyon kanalları sayesinde bilgileri işliyor. Buna ek olarak silikon ve organik yarı iletken tabanlı nöronlar, sadece sınırlı sinirsel özellikleri taklit ediyor. Biyolojide görülen kökten farklı olan zaman ve ani voltajlarda çalışıyorlar.

Yapay nöronlar, nöromorfik sensörler olarak hareket etmek için tamamlayıcı algılama elemanlarının bağlanmasına ihtiyaç duyuyorlar. Biyolojik nöronları daha yakından taklit eden bir devre, bir sodyum kanalı gibi daha hızlı devre dışı bırakma işlemini gerçekleştiriyor. Bu özelliklerini dikkate aldığımızda, organik elektrokimyasal transistörlerin çekici bir seçenek olduğunu söylemek gerekiyor. Biyolojik ve fiziksel artı kimyasal sinyaller için olağanüstü algılama yeteneği gibi çok sayıda istenen özelliğe sahipler.

Araştırmacılar, nöronlardaki sodyum kanallarının aktivasyonunu ve inaktivasyonunu taklit ederek bir nörona sebep olan BBL’nin iyonla ayarlanabilen anti-ambipolaritesini kullandılar. İlk olarak, sentezleme işlemini gerçekleştiren ekip, ince bir BBL filmi dökmek için metansülfonik asitte 100 °C’de 12 saat çözdüler. Ardından BBL-MSA çözeltisini elde etmek için oda sıcaklığına soğuttular. OECT üretimi için de yerleşik bir protokol kullandılar ve OECT’yi test ettiler. Ani yükselme özelliklerinin bir simülasyonunu yaptılar ve fabrikasyon c-OECN ile farenin vagus siniri arasında arayüz oluşturdular.

Araştırmacılar bütün elde ettikleri davranışları kullanarak, c-OECN aksiyon gücünün tipik olarak bir biyolojik aksiyon potansiyelinin ve hiperpolarizasyonun tüm özelliklerini sergilediğini göstermeyi başardı. Çalışma, daha önce kullanılan OECT’lerin aksine, c-OECN’lerin en kritik biyolojik nöral özellikleri dikkate değer şekilde taklit ettiğini ortaya koyuyor. Ayrıca, fare vagus sinirini uyarmak için bu tür biyokimyasal sinyalleri ileten olay tabanlı bir sensör olarak çalışıyor ve fizyolojinin kapalı döngü düzenlemesini gösteriyor.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu