Учёные из Массачусетского университета в Амхерсте сделали важный шаг к созданию электроники, которая может напрямую взаимодействовать с живыми клетками. Им удалось разработать искусственный нейрон, который использует те же электрические сигналы, что и настоящие нервные клетки.
Авторы эксперимента создали нейрон, генерирующий импульсы около 0,1 вольта. Это близко к диапазону живых нейронов, которые обычно работают при напряжении примерно 70–130 милливольт. Ранее искусственные аналоги требовали около 0,5 вольта и значительно больше энергии.
Ключевым элементом стал мемристор — электронный компонент, сопротивление которого меняется под действием тока. Его работу настроили с помощью белковых нанопроводов бактерии Geobacter sulfurreducens.
В тестах переключение происходило примерно при 60 милливольтах и токе около 1,7 наноампера, после чего система автоматически возвращалась в исходное состояние. Учёные также подключили его клеткам сердечной мышцы кардиомиоцитам.
Сенсоры фиксировали их электрическую активность, а при ускорении ритма искусственный нейрон начал генерировать импульсы. Исследование показывает возможность прямой коммуникацией между электроникой и живыми тканями.