Los investigadores muestran como una neurona orgánica artificial, una especie de célula nerviosa, puede ser integrada a una sinapsis orgánica artificial y una planta viva. Tanto la sinapsis como la neurona están estructuradas con transistores electroquímicos orgánicos.
Propulsiones eléctricas de la célula
Al enlazarse a la Venus Carnivore Fly Trap, las propulsiones eléctricas de la célula nerviosa artificial hacen que las hojas de la planta se cierren, aunque una mosca haya ingresado en la trampa. Los circuitos integrados orgánicos pueden llevar tanto iones como electrones, lo que ayuda a copiar el mecanismo iónico de reproducción de impulsos conocida como (potencial de acción). En este proceso, la pequeña propulsión eléctrica de menos de 0,6 V puede provocar un potencial de acción en la planta, lo que a su vez genera el cierre de las hojas.
Los investigadores usaron la Venus atrapamoscas para explicar públicamente cómo se puede controlar el sistema biológico y el sistema de órganos artificiales y permitir que estas se comuniquen en el mismo lenguaje, expresa Simone Fabiano, profesora, investigadora y socia principal en nanoelectrónica en el Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping.
En 2018, investigadores de la Universidad de Linköping pasó a ser el primer centro en diseñar y desarrollar circuitos electroquímicos orgánicos suplementarios e imprimibles, es decir, con un tipo de polímeros n y p, que transportan cargas positivas y negativas. Esto permitió construir receptores electroquímicos orgánicos impresos suplementarios.
El grupo después optimizó los receptores orgánicos para fabricarse en prensas de impresión sobre finas laminillas de plástico. Se consiguen imprimir miles de transistores en una sola base de plástico. En contribución con expertos de Lund y Gotemburgo, el grupo utilizó los receptores impresos para emular las neuronas y las sinapsis en el sistema biológico.
Por primera vez, se usado la capacidad del transistor para mejorar en función de la agrupación de iones para modificar la frecuencia máxima. También se ha mostrado que el enlace entre la neurona y la sinapsis mantiene una conducta de aprendizaje, conocida como aprendizaje hebbiano. La información se recopila en la sinapsis, lo que hace que la señalización sea cada vez más eficaz, expone Simone Fabiano.
Células nerviosas artificiales para detectar enfermedades
La ilusión es que las células nerviosas artificiales logren utilizarse para prótesis humanas, sistemas implantables para solventar enfermedades neurológicas y para el uso de la robótica inteligente suave.
Estas son neuronas artificiales fundamentadas en iones, similares a las neuronas humanas, pueden conectarse a sistemas biológicos. Estos semiconductores orgánicos cuentan con muchas ventajas para la ciencia y la medicina.
