Науковці створили інноваційний біочип, який нагадує сітківку людського ока

У рамках зусиль розвитку біоелектроніки, спрямованих на виправлення дисфункцій тіла і мозку, міжнародна група дослідників розробила інноваційний біочип, що імітує роботу людської сітківки. Результати роботи фахівців опубліковані в журналі Nature Com­mu­ni­ca­tions.

За словами спеціалістів, створення цього чипа символізує перші кроки до реальності кіборгів. Люди вже використовують кардіостимулятори для лікування аритмії, кохлеарні імплантати для покращення слуху, а імплантати сітківки допомагають пацієнтам з вадами зору повернути зір хоча б частково.

Новий чип, розроблений групою Санторо, є комбінацією провідних полімерів і світлочутливих молекул, здатних імітувати роботу сітківки, включаючи зорові шляхи. Це досягнення відкриває можливості для “ще тіснішого злиття людини і машини”.

Франческа Санторо, професор нейроелектронних інтерфейсів у Ахенському університеті, пояснює: «Наш органічний напівпровідник розпізнає кількість світла, що падає на нього, подібно до того, як це відбувається в наших очах. Кількість світла, що потрапляє на окремі фоторецептори, зрештою створює образ у мозку».

Чип відрізняється тим, що повністю складається з нетоксичних органічних компонентів, є гнучким та працює на основі іонів, тобто заряджених атомів чи молекул. Це дозволяє йому краще інтегруватися в біологічні системи в порівнянні з традиційними напівпровідниковими кремнієвими компонентами, які жорсткі і працюють тільки з електронами. «Наші клітини використовують іони для контролю певних процесів та обміну інформацією», — розповів дослідник.

Наразі технологія є лише «доказом концепції», але вчені вже розглядають можливі застосування чипа. Він може функціонувати як штучний синапс, бо опромінення світлом змінює провідність полімеру, що використовується як в короткостроковій, так і в довгостроковій перспективі. Реальні синапси працюють аналогічним чином: передаючи електричні сигнали, вони змінюють свій розмір та ефективність, що є основою здатності мозку до навчання та запам’ятовування.

Нагадаємо — у травні інженери з Пенсільванського університету розробили камеру, що працює як сітківка людського ока. Три види «фоторецепторів» імітують сітківку ока, а штучна нейронна мережа обробляє отримані знімки. Дослідники вважають, що новий вид датчиків можна використовувати як альтернативу фільтрам в сучасних камерах.