Industritorget använder cookies för att föra statistik samt hantera användning av siten. Genom att du fortsätter att använda vår sajt, samtycker du till att cookies används. - Läs mer OK
Detaljerad sökning

SENASTE NYTT

- Nyheter inom industrivärlden
Tipsa

Konstgjorda nervceller nästan som biologiska

Kemiska transistorer används i de artificiella neuronerna
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.

Artikeln: Ion-tunable antiambipolarity in mixed ion-electron conducting polymers enables biorealistic organic electrochemical neurons Padinhare Cholakkal Harikesh, Chi-Yuan Yang, Han-Yan Wu, Silan Zhang, Mary J. Donahue, April S. Caravaca, Jun-Da Huang, Peder S. Olofsson, Magnus Berggren, Deyu Tu, Simone Fabiano Nature Materials Publicerad online den 12 januari 2023 DOI: 10.1038/s41563-022-01450-8

Kontakt
Simone Fabiano, universitetslektor, simone.fabiano@liu.se, 011-36 36 33

Padinhare Cholakkal Harikesh, postdoktor, harikesh.padinhare@liu.se, 011-36 32 67
2023-01-13 - Industritorget

SENASTE NYTT

- Nyheter inom industrivärlden
Tipsa

Länken i framgångsrikt partnerskap

20 240 42 6"We are stronger together"

Industridatorers roll i tuffa driftmiljöer

20 240 42 6Det du behöver veta innan införskaffande av industridatorer

Skyddsslang ECOLINE

20 240 42 6Biologiskt nedbrytbar polyamid

Mjölby en av orterna som får ny utbildningsform

20 240 42 6Pilotprojekt introducerar ny yrkesutbildning för vuxna

Cognizants innovations­program Bluebolt

20 240 42 6Mer än 150 miljoner USD i årliga kostnadsbesparingar

Stabil start på året

20 240 42 6Trots fortsatt dämpad konjunktur

Beijer bidrar till viktig satsning

20 240 42 6På återbruk av byggmaterial i Eskilstuna

Årets utvecklingsföretag i Partille har wow-faktor

20 240 42 6Vis Productions prisbelönt för fantastisk kreativitet

De är vinnarna av "Årets Rederi" 2024

20 240 42 6Furetank vinner "Årets Rederi" för innovativ hållbarhet

Installera ett utsug direkt vid källan

20 240 42 6för att minska spridningen av de farliga partiklarna

Stolt leverantör av mark & va-material

20 240 42 6Nytt avtal med Skanska Sverige AB

Effektivisera städningen med en städrobot

20 240 42 5Städa smartare, inte hårdare

Använd vatten för att skära med precision

20 240 42 5Effektiv skärning med vattenskärare

ISCAR introducerar ny krymputrustning

20 240 42 5Ny generation av SHRINKIN krymputrustning

Möt EdmoLift på Elmia Produktionsmässor

20 240 42 5Vi ses i monter B05:71

Vi ställer ut på Elmia Automation

20 240 42 5Alla våra områden på plats!

Skalverktygens mång­sidiga och viktiga roll

20 240 42 5Fyll verktygslådan med rätt verktyg

Analysinstrument för industriell framgång

20 240 42 5Utforska fördelarna med högkvalitativa mätinstrument

En nödvändighet för trädfällning

20 240 42 5En grundsten för säkert skogsarbete

Vinnare av Nordbyggs Guldmedalj 2024

20 240 42 5Evolve Recycled från Nordsjö färg

Midagon stärker sin närvaro

20 240 42 5Inom finanssektorn med FiDo Consulting

Castellum säljer fastigheter för 934 mkr

20 240 42 5Castellum renodlar portföljen och säljer tio fastigheter

Jan Häckners bioenergist­ipendium vinnarna 2024

20 240 42 5Mia Iwarsson Wide och Rolf Björheden

Progress introducerar avancerade AI-funktioner

20 240 42 5För snabbare leverans av digitala upplevelser

Smart schaktfri metodkombination

20 240 42 5Möjliggör stort ledningsförnyelseprojekt

Industrin väl rustad för AI, sämre för cyberhot

20 240 42 5Tillverkning redo för AI-utmaningar och cyberhot

Timbersports® säsongen 2024 väntar

20 240 42 5Ökad konkurrens bland svenska atleter

Övergår till en kontakt­punkt för försäljning

20 240 42 5Skräddarsydda lösningar med WEGmotion Drives

Geberit lanserar Silent-Pro SuperTube

20 240 42 5Platsbesparande avloppssystem för flervåningshus

Introducerar Wi-Fi 7-accesspunkter

20 240 42 5Hög kapacitet för säkerhet och hantering av AI och IoT

Bank- och finanssektorn har bäst självförtroende

20 240 42 5Enligt en undersökning inom cybersäkerhet

Ny konferens satte fokus

20 240 42 5På bristande barnsäkerhet i bil

Swedish Agro investerar ytterligare

20 240 42 5I Östra Sönnarslöv Traktorservice

Tyréns och Siemens ingår partnerskap

20 240 42 5För hållbar samhällsutveckling

Säljstart för eldrivna G-Klass i Sverige

20 240 42 5Världspremiär för kraftfulla Mercedes G 580 EQ

För 3:e året i rad

20 240 42 5Energibranschen mest attraktiv att arbeta i

Advenica får order gällande datadioder

20 240 42 5Värd 1,5 MSEK, från myndighet i Sydeuropa

Skicka in pressmeddelande
Ny design, innovativ tek­nik och snabb utveckling
20 240 42 5
Southco säkrar EV
20 240 42 5
Ökad personlig hygien
20 240 42 5
Svenska företag ökade försäljningen
20 240 42 5
När konstant tryck och luftflöde är ett måste
20 240 42 4
Elektronisk övervakning av luftkvalitén
20 240 42 4
Från konstruktion till kund med Lännen
20 240 42 4
AB Vandskæring A/S investerar
20 240 42 4
Vill du framtidssäkra din produktion?
20 240 42 4
Kraften och mångsidig­heten hos vinkelslipar
20 240 42 4
Precision i varje snitt med kapmaskiner
20 240 42 4
Ny teknik inom fasta fallskyddssystem
20 240 42 4
Nya Volvo hjullastare på väg till armén
20 240 42 4
HEIDENHAIN på ELMIA Produktionsmässor 2024
20 240 42 4
KÄRLPRESS SVELOG 240
20 240 42 4
Möt förbättrade hjul­lastarna Volvo L30 & L35
20 240 42 4
Nyckeln till precision inom träbearbetning
20 240 42 4
Fördelar med kvalitativa magnetfältsmätare
20 240 42 4
Intervju med Agne Svenberg
20 240 42 4
Ett årtionde av inno­vativa propanlösningar
20 240 42 4
BOLIST inleder samarbete
20 240 42 4
Bosch Professional håller panelsamtal på Nordbygg
20 240 42 4
Spies Hecker lanserar innovativ primer-surfacer
20 240 42 4
Trådlös utveckling för AGV:er
20 240 42 4
Seco Nanojet-brotschar optimerar spånkontroll
20 240 42 4
Ifö presenterar TurboFlush
20 240 42 4
Veeam förvärvar Coveware
20 240 42 4
Hexagon och Dragos tecknar partneravtal
20 240 42 4
Edströms Verktyg förvär­var JPD Verktygsteknik
20 240 42 4
Ingår partnerskap med Nozomi Networks
20 240 42 4
Reality Capture
20 240 42 3
Från isen till affärslivet
20 240 42 3
Visste du det här om magnetventiler?
20 240 42 3
Panasonic anställer ny medarbetare i Sverige
20 240 42 3
Cognizant och Microsoft utökar AI-partnerskap
20 240 42 3
2024-04-23
Smarta produkter och tipsMercedes-Benz Lastbilar laddar med 1 000 kilowattPlan för hamnens systemvisningsprojekt!Speedheater lanserar FlexiarmenSolör Bioenergi deltar i EU-projekt
2024-04-22
Ny joystick gör jobbet enklareMekanisk delrenoveringLegendarisk maskin som går på vattenHLR-utbildning för före­tag inom industrivärlden NYHET! - Apparatskåp
2024-04-19
Swecon stödjer en hållbar racerbanaIndustrivågar är viktiga för modern produktionAI-förstärkt säkerhets­plattform visas av Cisco6 handfasta tips inför sjösättningenRamirent levererar till Vindpark Horshaga
2024-04-18
Revolutionerande kabelmärkningKorrekt test och mätning av kraftelektronikLär dig mer om magnetventilerFarlig växthusgas förbjuds i ställverk NYAB utför omfattande muddringsarbeten
2024-04-17
Skapa kompletta robotceller med 3D-CADWTS Machinery ingår partnerskapKomfort och ergonomi med Lännens grävlastare EdmoLift belönas med silver i EcovadisrankningElpriser i realtid när

För besökare

För medlemmar

Utökad annonsering

Digital medieproduktion

industritorget.se

Industritorget Sweden AB
+46 35 260 32 00
support@industritorget.se

industritorget.se | Sveriges mest besökta industrisajt