科技日報記者 劉霞

德國于利希研究中心與亞琛工業(yè)大學(xué)等機構(gòu)組成的跨學(xué)科團隊，研制出一款創(chuàng)新型有機光電化學(xué)晶體管（OPECT）。這種微型裝置不僅能將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，還可模擬大腦神經(jīng)細(xì)胞的運作機制，未來或?qū)⒊蔀楦哽`敏度光學(xué)傳感器及腦機接口的核心組件。研究成果發(fā)表于最新一期《先進科學(xué)》雜志。

人腦通過神經(jīng)細(xì)胞間的信號傳遞實現(xiàn)認(rèn)知功能，這些細(xì)胞會隨著學(xué)習(xí)與記憶過程不斷自我調(diào)節(jié)。科學(xué)家試圖在電子設(shè)備中復(fù)現(xiàn)這種特性，由此催生了“神經(jīng)形態(tài)電子學(xué)”這一前沿領(lǐng)域。而開發(fā)具有類腦“學(xué)習(xí)”能力的材料，正是推動該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。

最新進展在這一領(lǐng)域邁出了重要一步，其創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在新材料的性能可被精準(zhǔn)調(diào)控。通過特殊設(shè)計，材料既能表現(xiàn)出極高的光敏感性，又能確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，這種可定制的特性為其應(yīng)用開辟了廣闊前景：既可作為視覺假體等醫(yī)療設(shè)備與神經(jīng)組織的交互界面；又能用于構(gòu)建新型腦機接口系統(tǒng)。此外，該材料還具有功耗低、適應(yīng)性強等顯著優(yōu)勢。

為確保材料與生物體的兼容性，研究團隊選用經(jīng)光敏分子修飾的名為PEDOT:PSS的導(dǎo)電聚合物。這種特殊塑料既具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，同時兼具柔韌性和生物相容性，完美契合電子設(shè)備與生物組織的接合需求，且能在人體正常溫度下穩(wěn)定工作。

研究團隊表示，這項技術(shù)有望為年齡相關(guān)性黃斑變性等視網(wǎng)膜疾病提供全新治療方案。目前團隊已通過體外實驗驗證了材料與神經(jīng)組織的相容性，測試結(jié)果令人滿意。不過，在正式投入醫(yī)療應(yīng)用前，仍需進行更全面的生物安全性評估。