Электронные приборы и устройства, окружающие нас в повседневной жизни, основаны на кремниевых чипах, в проводниках которых движутся электроны. Новый встраиваемый биохимический чип, созданный исследователями группы Organic Electronics из шведского университета Линчепинг (Linkoping University), демонстрирует реализацию совершенно нового принципа создания логических цепей, которые работают на основе передачи ионов различных веществ и целых молекул.Сначала исследователи группы Organic Electronics разработали на основе биомолекул ионные транзисторы, способные к передаче как положительных, так и отрицательных электрических зарядов, аналоги обычных электронных транзисторов различной проводимости. Исследователь Клас Тибрандт (Klas Tybrandt) сделал следующий шаг, комбинируя транзисторы обоих типов в более сложные цепи, подобно тому, как это делается в кремниевой электронике.Подобно кремниевым чипам, биохимический чип так же создан из логических элементов И-НЕ, которые являются основным «строительным кирпичиком» всей современной цифровой электроники и на основе которых создаются элементы, выполняющие более сложные логические функции.
В отличие от традиционной электроники, основанной на кремнии и других полупроводниковых материалов и использующей в качестве носителя заряда электроны, биохимические цепи используют химические вещества. А, как известно, различные химические вещества обладают совершенно разными химическими свойствами. Используя этот факт, биохимические чипы обеспечивают новые возможности для тонкого управления отдельными процессам внутри человеческого организма, такими, как прохождение сигнала через нервные клетки.
«Используя биохимические чипы нам ничего не стоит отослать соответствующие сигналы через синапы, идущие к мускульным тканям, в местах, где обычная нервная система не работает из-за заболеваний или в силу других причин» — рассказывает профессор Магнус Берггрен (Magnus Berggren), глава исследовательской группы Organic Electronics. — «Сейчас мы уже достаточно точно знаем, как наш чип будет работать с различными веществами, к примеру, ацетилхолином, которые используются в организме для передачи различных сигналов».
Встраиваемый биохимический чип и принципы его функционирования были опубликованы в последнем выпуске журнала Nature Communications.
