Zespół badawczy RWTH Aachen toruje drogę do nowych strategii terapeutycznych w leczeniu chorób siatkówki. Wyniki badań opublikowano na łamach czasopisma Advanced Science.
Międzynarodowy i interdyscyplinarny zespół naukowców pod kierunkiem prof. Franceski Santoro oraz dr Valerii Criscuolo (RWTH Aachen i Forschungszentrum Jülich), we współpracy z prof. Daniele Leonorim (RWTH) oraz dr hab. Giovannim Marią Piccinim (Uniwersytet w Modenie i Reggio Emilia), opracował nową klasę organicznych tranzystorów fotoelektrochemicznych (OPECT – Organic Photoelectrochemical Transistors). Urządzenia te potrafią naśladować biologiczne synapsy poprzez sterowaną światłem, odwracalną i analogową plastyczność. Wyniki tych badań opublikowano właśnie w czasopiśmie Advanced Science.
W perspektywie długoterminowej technologia ta może utorować drogę do nowych metod leczenia chorób siatkówki, takich jak zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem. Zanim jednak rozwiązania te zostaną zastosowane klinicznie, konieczne jest sprawdzenie ich zgodności z żywą tkanką. W tym celu prowadzone są analizy in vitro, m.in. z udziałem tkanki nerwowej.
Ludzki mózg działa dzięki przekazywaniu sygnałów między komórkami nerwowymi, adaptując się w czasie, co pozwala na uczenie się i zapamiętywanie. Naukowcy próbują odtworzyć tego rodzaju zachowania w urządzeniach elektronicznych, co określa się mianem elektroniki neuromorficznej. Jednym z podejść jest tworzenie materiałów, które potrafią „uczyć się” podobnie jak mózg.
Badania koncentrują się na stworzeniu chemicznie dostosowywalnych ram dla adaptacyjnych interfejsów organicznych o potencjalnych zastosowaniach — od biohybrydowych sieci neuronowych po czujniki optyczne i interfejsy mózg–maszyna. Nowa platforma neuromorficzna oferuje modułowe, energooszczędne rozwiązanie umożliwiające integrację modulacji światłem z miękką bioelektroniką.
Aby technologia mogła w przyszłości współpracować z prawdziwymi komórkami nerwowymi, musi być biokompatybilna i działać w temperaturze ciała. W tym celu zastosowano specjalny rodzaj plastiku PEDOT:PSS, zmodyfikowany odpowiednimi cząsteczkami światłoczułymi. Materiał ten jest miękki i przewodzący.
Podstawy do tych badań położono w ramach projektu RWTH Seed-Fund o nazwie Syn-Retina (Organic opto-electronic synaptic devices for retina-like building blocks), finansowanego przez Exploratory Research Space uczelni RWTH oraz wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (grant BRAIN-ACT nr 949478).
O grupie badawczej
Prof. Francesca Santoro od 2022 roku kieruje Katedrą Interfejsów Neuroelektronicznych na RWTH Aachen, utworzoną we współpracy z Forschungszentrum Jülich (Instytut Przetwarzania Informacji Biologicznej, Bioelektronika – IBI-3). Wspólnie z prof. Daniele Leonorim (Instytut Chemii Organicznej) oraz dr hab. Giovannim Marią Piccinim (Instytut Chemii Technicznej i Makrocząsteczkowej), prowadzi interdyscyplinarną grupę badawczą.
Źródło: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
