Cảm biến điện tử sinh học ứng dụng cho phép người theo dõi không phát triển

Trong một bài báo được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications , các nhà khoa học đã mô tả quá trình tạo ra các bóng bán dẫn điện hóa hữu cơ bổ sung, có cổng ion bên trong, dễ dàng tương thích sinh học về mặt hóa học, sinh học và điện tử với các mô-đun sống hơn so với các công nghệ vật liệu cứng, làm từ silicon. Thiết bị y tế dựa trên các bóng bán dẫn này có thể hoạt động ở các bộ phận nhạy cảm của cơ sở và phù hợp với các cấu trúc của cơ sở ngay cả khi cơ cơ phát triển.

Dion Khodagholy, giáo sư xuất sắc của Khoa Henry Samueli tại Khoa Kỹ thuật Điện và Khoa học Máy tính của UC Irvine, đồng tác giả cho biết: ” Các thiết bị điện tử tiên tiến đã được phát triển trong nhiều thập kỷ qua, vì vậy luôn có sẵn một kho lưu trữ lớn các mạch thiết kế. Vấn đề là hầu hết các công nghệ bóng bán dẫn và một số trường hợp không tương thích với học tập của cơ sở chúng ta. hữu cơ vốn “thân thiện” hơn so với chúng tôi về các thiết bị sinh học và chúng tôi đã thiết kế chúng để có thể tương tác với các ion, vì ngôn ngữ của não và cơ thể là ion, không phải điện tử “.

Trong điện tử sinh học tiêu chuẩn, các bóng bán dẫn bổ sung được tạo thành từ các vật liệu khác nhau để giải quyết thích hợp cho các tín hiệu cực khác nhau, ngoài việc cơ có thể không chịu được và cồng kềnh, nó còn có nguy cơ độc độc khi tích lũy vào các vùng nhạy cảm. Vấn đề này đã được nhóm các nhà nghiên cứu của UC Irvine và Đại học Columbia giải quyết bằng cách tạo ra các bóng bán dẫn theo cách không có thẩm quyền cho phép họ vận hành bằng vật liệu tương thích sinh học duy nhất.

” Bóng bán dẫn giống như một van đơn giản điều khiển dòng điện. Trong bóng bán dẫn của chúng tôi, quá trình điều khiển vật lý này được điều chỉnh bởi quá trình xử lý điện hóa và khử tạp chất của kênh “, Duncan Wisniewski, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, ứng cử viên tiến sĩ của Trường Đại học Columbia, hiện là học giả thí nghiệm tại Khoa Kỹ thuật Điện và Khoa học Máy tính của UC Irvine, cho biết.

” Vì công việc thiết kế các thiết bị có điểm không xứng đáng, chúng tôi có thể điều khiển vị trí tạp chất trong kênh và chuyển trọng tâm từ điện thế âm sang điện dương. Phương pháp thiết kế này cho phép chúng tôi tạo ra một thiết bị bổ sung được hát bằng một vật liệu duy nhất “.

Ông nói thêm rằng, sắp xếp các bóng bán dẫn thành một vật liệu polyme đơn nhỏ gọn hơn giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình chế tạo, cho phép sản xuất quy mô lớn và có cơ hội mở rộng công nghệ vượt ra ngoài ứng dụng thần kinh ban đầu sang hầu hết mọi quy trình năng sinh học khác.

Khodagholy, người đứng đầu Phòng thí nghiệm điện tử thần kinh chuyển dịch tại UC Irvine, đã chuyển đến Irvine từ Đại học Columbia gần đây cho biết, công trình của nhóm ông còn có nhiều lợi ích hơn nữa là khả năng mở rộng của nó.

“Bạn có thể tạo ra các thiết bị có kích thước khác nhau và vẫn duy trì tính năng bổ sung này, và bạn thậm chí có thể thay đổi vật liệu, điều này tạo ra sự thay đổi mới này có thể áp dụng trong nhiều vấn đề”, ông nói.

Một lợi ích khác được nêu trong bài báo là thiết bị có thể được xây dựng vào động vật đang phát triển và có thể thay đổi trong cấu trúc mô khi sinh vật phát triển, điều mà không thể thực hiện được với các thiết bị tích hợp cứng làm từ silicon.

” Đặc điểm này sẽ tạo ra thiết bị đặc hữu ích trong các ứng dụng nhi khoa “, Jennifer Gelinas, phó giáo sư giải trí và thần kinh học tại UC Irvine cũng như nhi khoa, đồng thời là bác sĩ tại Bệnh viện Nhi Orange County, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.

” Chúng tôi đã chứng minh được khả năng tạo ra các mạch tích hợp bổ sung mạnh mẽ có khả năng thu thập và xử lý tín hiệu sinh học chất lượng cao “, Khodagholy cho biết.

Tham gia cùng Khodagholy, Gelinas và Wisniewski trong dự án này là Claudia Cea, Liang Ma, Alexander Ranschaert, Onni Rauhala và Zifang Zhao của Đại học Columbia.

Theo: vista.gov.vn