Хвърлиха мост между електрониката и живите организми

Всички съвременни електронни устройства – от светещите крушки на тавана до таблетите, изпращат информация и комуникират помежду си посредством електрони (от където идва името им). Това прави пълноценната комуникация между тях и живите организми невъзможна, тъй като последните функционират и изпращат сигнали благодарение на йони или протони.

За да хвърлят мост между живата природа и неживата техника, специалисти от университета във Вашингтон са създали иновационен транзистор, през който вместо електрони текат протони. Така на теория това е устройство, което може да комуникира директно с живите организми на клетъчно ниво, съобщават от учебното заведение.

Днешните електронни устройства, които са свързани с процесите в човешкото тяло, се използват основно за наблюдение на телесни функции или при ползването на различни видове протези. Тяхната комуникация обаче е непълноценна, тъй като те не използват присъщите за клетките методи на взаимодействие.

За да решат този фундаментален проблем, учените разработили биоматериал, който е много добър при провеждането на протони и разполага с потенциала да си взаимодейства с живите системи.

В телата ни протоните активират превключвателите за различни биологични процеси. Те са ключови играчи и в енергийния трансфер. Йоните от своя страна отварят и затварят каналите в клетъчните мембрани, които пропускат веществата в клетките в двете посоки. Те са и жизненоважен елемент, без който съкращаването на мускулите, както и преносът на сигнали до мозъка биха били невъзможни.

Към момента инженерите са успели да разработят основен модел на полеви транзистор, който е първият по рода си, работещ с протони. Той е с размери около 5 микрона, което е около 1/20-а от дебелината на човешки косъм. Подобно на всеки обикновен транзистор, работещ с електрони, новият може да спира и пуска потока от протони по желание.

В основата на новата технология стои съединението хитозан, което се получава от калмари. Той е съвместим с живите същества, лесно се произвежда и може да бъде получаван от черупките на калмарите и раците, които хранителната индустрия изхвърля.

Новата технология би могла да намери приложения през следващото десетилетие за мониторинг на живи организми. Сегашният прототип е разработен върху силициева основа и не може да бъде използван в човешкото тяло.

Машина, която да е съвместима с живите организми, ще може да наблюдава процесите в тялото на клетъчно ниво. В бъдеще усъвършенствани модели дори може да генерират потоци от протони, които директно да контролират определени жизнени функции.