- Mingel – *Makeriet* Fredag 26 Juli 2024
- Lyckad fikakväll när Chrysler 57 Heaven bjöd in till bilträff
- Cleo till Under Bar Himmel
- ÖSK hälsar Erik Andersson välkommen
- Hjälmargös får skyddad ursprungsbeteckning i EU
- Anställd på fritidsgård misstänkt för sexualbrott
- ”Ett adresserat brev” av Leia
- Behrn Arena hockeyarena rankad tvåa
- Flyg till London från Örebro osäkert
- Förbud för omkörning för lastbilar genom Örebro
Konstgjorda nervceller nästan som biologiska
![](https://i0.wp.com/www.orebronyheter.com/wp-content/uploads/2023/01/Artificiella-nervceller0.jpg?resize=300%2C336&ssl=1)
Forskare vid Linköpings universitet (LiU) har skapat en artificiell organisk neuron som nära efterliknar biologiska nervcellers egenskaper. Denna artificiella neuron kan stimulera naturliga nerver, vilket gör den till en lovande teknologi för olika medicinska behandlingar i framtiden.
Arbetet med att utveckla allt mer funktionella artificiella nervceller fortsätter vid Laboratoriet för organisk elektronik, LOE. I början av 2022 demonstrerade en grupp forskare under ledning av docent Simone Fabiano hur en artificiell organisk neuron kunde integreras i en levande köttätande växt och få denna att öppna och stänga sig. Denna syntetiska nervcell uppfyllde två av de 20 egenskaper som skiljer den från en biologisk nervcell.
I sin senaste studie, publicerad i tidskriften Nature Materials, har samma forskare utvecklat en ny artificiell nervcell som kallas ”konduktansbaserad organisk elektrokemisk neuron”, c-OECN, som nära efterliknar 15 av de 20 neurala egenskaper som kännetecknar biologiska nervceller. Det gör dess funktion mycket mer lik naturliga nervceller.
– En av utmaningarna med att skapa artificiella neuroner som liknar verkliga nervceller är förmågan till jonmodulering. Traditionella artificiella neuroner gjorda av kisel kan efterlikna många egenskaper men kan inte kommunicera genom joner. Däremot använder c-OECN joner för att efterlikna flera nyckelegenskaper i biologiska nervceller, säger Simone Fabiano, forskningsledare för organisk nanoelektronik vid LOE.
2018 var forskargruppen vid LiU en av de första att utveckla organiska elektrokemiska transistorer baserade på ledande polymerer av n-typ, vilket är material som kan leda negativa laddningar. Det gjorde det möjligt att bygga tryckbara organiska elektrokemiska kretsar, och sedan dess har gruppen optimerat transistorerna så att de kan tryckas på en tunn plastfolie. Därmed är det nu möjligt att skriva ut tusentals transistorer på ett flexibelt substrat och använda dem för att utveckla artificiella nervceller.
I den nyutvecklade artificiella neuronen används joner för att kontrollera flödet av elektrisk ström genom en ledande polymer av n-typ, vilket leder till toppar i enhetens spänning. Denna process liknar den som sker i biologiska nervceller. Materialet i den konstgjorda nervcellen gör också att strömmen kan ökas och minskas i en nästan perfekt klockformad kurva som liknar aktivering och inaktivering av natriumjonkanaler inom biologin.
– Flera andra polymerer visar detta beteende, men bara stela polymerer är motståndskraftiga mot störningar, vilket möjliggör stabil drift av enheten, säger Simone Fabiano.
I experiment utförda i samarbete med Karolinska Institutet (KI) kopplades de nya c-OECN-neuronerna till vagusnerven hos möss. Resultaten visar att den artificiella neuronen kunder påverka mössens nerver, vilket orsakade en förändring på 4,5 procent i djurens hjärtfrekvens.
Att den artificiella neuronen kan stimulera vagusnerven kan på sikt kunna bana väg för viktiga tillämpningar inom olika former av medicinsk behandling. Generellt sett har organiska halvledare fördelen av att vara biokompatibla, mjuka och formbara, medan vagusnerven spelar en nyckelroll i till exempel kroppens immunförsvar och ämnesomsättning.
Nästa steg för forskarna blir nu att minska energiförbrukningen för de artificiella neuronerna, som fortfarande är mycket högre än för mänskliga nervceller. Mycket arbete återstår att göra för att helt efterlikna naturen på konstgjord väg.
– Det är mycket vi fortfarande inte helt förstår om den mänskliga hjärnan och nervcellerna. Faktum är att vi inte vet hur nervcellen använder alla de 15 egenskaper vi visat i studien. Att härma nervcellerna kan göra det möjligt för oss att förstå hjärnan bättre och bygga kretsar som kan utföra intelligenta uppgifter. Vi har en lång väg framför oss, men den här studien är en bra början, säger Padinhare Cholakkal Harikesh, postdok och huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln.
Studien finansierades av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Olle Engkvists Stiftelse, Vinnova, Europeiska kommissionen samt det strategiska forskningsområdet för avancerade funktionella material, AFM, vid Linköpings universitet.
Sverige
Örebronyheter
Källa: Linköpings universitet
Related Posts
Latest News
-
Mingel – *Makeriet* Fredag 26 Juli 2024
Makeriet 2024.07.26 * Fredag * Stig in till Makeriet och...
- Posted juli 27, 2024
- 0
-
Lyckad fikakväll när Chrysler 57 Heaven bjöd in till bilträff
Igår torsdag 25 juli hade Chrysler 57 Heaven öppnat upp...
- Posted juli 26, 2024
- 0
-
Cleo till Under Bar Himmel
Cleo bjuder på storslagen hiphop Under Bar Himmel i augusti....
- Posted juli 26, 2024
- 0
-
ÖSK hälsar Erik Andersson välkommen
Örebro SK Fotboll har tagit in Erik Andersson, en mittfältare...
- Posted juli 26, 2024
- 0
-
Hjälmargös får skyddad ursprungsbeteckning i EU
Hjälmargös är en vildfångad färsk gös (Sander lucioperca) från Hjälmaren....
- Posted juli 26, 2024
- 0
-
Anställd på fritidsgård misstänkt för sexualbrott
En flicka har utsatts för sexualbrott i Örebro i någon...
- Posted juli 26, 2024
- 0
-
Illa genomtänkt skrotpremie risk för obefintlig miljövinst
Miljö- och klimatminister Romina Pourmokhtari meddelade på torsdagen, att regeringen...
- Posted juli 26, 2024
- 0
You must be logged in to post a comment Login