新型光敏晶體管可模擬神經細胞功能

科技日報記者 劉霞

德國於利希研究中心與亞琛工業大學等機構組成的跨學科團隊，研製出一款創新型有機光電化學晶體管（OPECT）。這種微型裝置不僅能將光信號轉化為電信號，還可模擬大腦神經細胞的運作機制，未來或將成為高靈敏度光學傳感器及腦機接口的核心組件。研究成果發表於最新一期《先進科學》雜誌。

人腦通過神經細胞間的信號傳遞實現認知功能，這些細胞會隨着學習與記憶過程不斷自我調節。科學家試圖在電子設備中復現這種特性，由此催生了“神經形態電子學”這一前沿領域。而開發具有類腦“學習”能力的材料，正是推動該領域發展的關鍵。

最新進展在這一領域邁出了重要一步，其創新性主要體現在新材料的性能可被精準調控。通過特殊設計，材料既能表現出極高的光敏感性，又能確保信號傳輸的穩定性，這種可定製的特性為其應用開闢了廣闊前景：既可作為視覺假體等醫療設備與神經組織的交互界面；又能用於構建新型腦機接口系統。此外，該材料還具有功耗低、適應性強等顯著優勢。

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

研究團隊表示，這項技術有望為年齡相關性黃斑變性等視網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組織的相容性，測試結果令人滿意。不過，在正式投入醫療應用前，仍需進行更全面的生物安全性評估。