As células nervosas de plástico tornam-se mais avançadas - e mais simples
Os resultados abrem caminho para uma nova geração de sensores integrados no corpo, implantes médicos e robótica
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Investigadores da Universidade de Linköping, na Suécia, demonstraram a existência de um neurónio artificial feito de plásticos condutores que pode desempenhar funções avançadas semelhantes às das células nervosas biológicas. Os resultados, publicados na revista Science Advances, abrem caminho a uma nova geração de sensores integrados no corpo, implantes médicos e robótica.
Investigadores da Universidade de Linköping criaram uma célula nervosa artificial a partir de um único transístor eletroquímico orgânico, reproduzindo ao mesmo tempo 17 propriedades neurais.
Thor Balkhed
"Imitar o comportamento dos neurónios biológicos é, desde há muito, um dos principais objectivos da chamada engenharia neuromórfica. A eletrónica tradicional baseada no silício é insuficiente porque não fala a mesma linguagem que as células nervosas do nosso corpo", afirma Simone Fabiano, professora de ciência dos materiais na Universidade de Linköping, LiU.
Em vez de se basear no silício rígido, a equipa de Simone Fabiano no Laboratório de Eletrónica Orgânica da LiU trabalha com uma classe de materiais macios e flexíveis chamados polímeros conjugados que podem transportar iões e electrões. Esta dupla capacidade permite-lhes interagir mais estreitamente com os sistemas biológicos.
Acrescentar o sentido do tato à robótica
Num artigo publicado na revista Science Advances, o grupo de investigação de Simone Fabiano demonstrou que os seus neurónios artificiais podem realizar um tipo de processamento de informação observado no nosso sistema nervoso. Esta função significa que o neurónio só se ativa quando uma entrada está presente e outra está ausente. Chama-se deteção anticoincidência e é um princípio fundamental em tarefas como a deteção tátil.
"Podemos imaginar a utilização destes dispositivos para adicionar um sentido de tato em próteses ou na robótica. Mostram que a eletrónica orgânica não é apenas uma alternativa mais suave ao silício, mas pode permitir novos tipos de computação neural que ligam a biologia à eletrónica", afirma Simone Fabiano.
Paralelamente ao desenvolvimento de funcionalidades avançadas, o seu grupo de investigação tem também trabalhado para simplificar a estrutura básica destes neurónios artificiais.
Pequenos mas capazes
No início de 2023, os investigadores do Campus de Norrköping conseguiram criar células nervosas artificiais que reproduziam 15 das 22 propriedades-chave dos neurónios biológicos. No entanto, essas células nervosas de plástico dependiam de muitos componentes diferentes, o que limitava a sua utilização prática.
Agora, num estudo publicado na revista Nature Communications, a equipa aperfeiçoou ainda mais a tecnologia. Reduziram a célula nervosa artificial a um único transístor eletroquímico orgânico, reproduzindo, ao mesmo tempo, 17 propriedades neurais. Este neurónio artificial não é apenas altamente funcional, mas também extremamente compacto, comparável em tamanho a uma célula nervosa humana.
"Este é um dos neurónios artificiais mais simples e biologicamente mais relevantes feitos até à data. Abre a porta à integração de neurónios sintéticos diretamente em tecidos vivos ou em robôs macios", afirma Simone Fabiano.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Padinhare Cholakkal Harikesh, Dace Gao, Han-Yan Wu, Chi-Yuan Yang, Deyu Tu, Simone Fabiano; "Single organic electrochemical neuron capable of anticoincidence detection"; Science Advances, Volume 11
Junpeng Ji, Dace Gao, Han-Yan Wu, Miao Xiong, Nevena Stajkovic, Claudia Latte Bovio, Chi-Yuan Yang, Francesca Santoro, Deyu Tu, Simone Fabiano; "Single-transistor organic electrochemical neurons"; Nature Communications, Volume 16, 2025-5-9
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