Νέο τρανζίστορ «γεφυρώνει» τον άνθρωπο με την μηχανή

Ένα ακόμα βήμα έγινε για το πλησίασμα του ανθρώπου με την μηχανή και την αρμονική συνύπαρξή τους στο εσωτερικό του οργανισμού μας, χάρη στη δημιουργία από αμερικανούς ερευνητές ενός νέου τύπου τρανζίστορ, το οποίο ελέγχεται από το μόριο που τροφοδοτεί με ενέργεια τα βιολογικά κύτταρα. Η νανο-συσκευή (βιο-τρανζίστορ) θα μπορούσε να αξιοποιηθεί μελλοντικά για την εισαγωγή μέσα στο ανθρώπινο σώμα και τον εγκέφαλό μας μικροσκοπικών προσθετικών συσκευών.

Το επίτευγμα κατέστη εφικτό από ερευνητές του Εργαστηρίου Λόρεντς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια υπό τον Αλεξάντρ Νόι, ο οποίος δήλωσε, σύμφωνα με το Live Science, ότι «τα νέα τρανζίστορ αποτελούν μια γέφυρα ανάμεσα στο βιολογικό και στον ηλεκτρονικό κόσμο. Στην ουσία, κάναμε μια βιολογική πρωτεϊνη να ‘συνομιλεί’ άμεσα με ένα νανο-ηλεκτρονικό κύκλωμα».

Τα συμβατικά ηλεκτρονικά τρανζίστορ ελέγχουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κύκλωμα. Για να κατασκευάσουν ένα τρανζίστορ που να ανταποκρίνεται σε ένα βιολογικό μόριο, οι αμερικανοί ερευνητές «δανείστηκαν» ιδέες από τα βιολογικά κύτταρα.

Αρχικά κατασκεύασαν το «σκελετό» του τρανζίστορ από ένα νανοσωλήνα άνθρακα ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόδια. Στη συνέχεια, μόνωσαν τα ηλεκτρόδια και κάλυψαν το νανοσωλήνα με ένα μίγμα από μόρια λιπιδίων και πρωτεϊνών. Η επικάλυψη αυτή δημιούργησε μια διπλή μεμβράνη, παρόμοια με αυτήν που περιβάλλει τα βιολογικά κύτταρα.

Σε επόμενη φάση, οι επιστήμονες έχυσαν ένα διάλυμα ιόντων νατρίου και καλίου, καθώς και αδενοσινο-τριφωσφορικού οξέος (ΑΤΡ), πάνω από το τρανζίστορ, ενώ το διέτρεχε ρεύμα. Στα βιολογικά κύτταρα, το ΑΤΡ είναι η πρωταρχική πηγή ενέργειας και στην περίπτωση του τρανζίστορ έπαιξε τον ίδιο ρόλο, τροφοδοτώντας με ενέργεια τις πρωτεϊνες που ήσαν ενσωματωμένες στην μεμβρανοειδή επικάλυψη των λιπιδίων.

Με τον τρόπο αυτό, οι πρωτεϊνες άρχισαν να «δουλεύουν», μεταφέροντας ιόντα νατρίου και καλίου μέσω της μεμβράνης. Τα φορτία των ιόντων δημιούργησαν ένα ηλεκτρικό πεδίο γύρω από το τρανζίστορ, αυξάνοντας σε ποσοστό μέχρι 35% την ικανότητα του τελευταίου να είναι αγωγός ηλεκτρισμού. Όσο πιο μεγάλη ήταν η ποσότητα του ΑΤΡ, τόσο περισσότερο αυξανόταν η αγωγιμότητα του τρανζίστορ.

Ο έλεγχος του ηλεκτρικού ρεύματος από ένα βιολογικό μόριο στο πλαίσιο ενός βιο-τρανζίστορ, σύμφωνα με τον Νόι, αποτελεί σημαντικό βήμα για τη δημιουργία υπολογιστών που θα μπορούν να βρίσκονται άμεσα καλωδιωμένοι στον εγκέφαλο, «γεφυρώνοντας» τα ηλεκτρονικά με τα νευρωνικά κυκλώματα. Μεταξύ άλλων, αυτό μελλοντικά θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξη συσκευών που θα «μεταφράζουν» απευθείας τις σκέψεις μας σε λέξεις, αυτόματα πληκτρολογημένες σε ένα κομπιούτερ!

Ανοίγονται έτσι δυνατότητες για ένα νέο πεδίο νευρο-προσθετικής, με τη δημιουργία ενσωματωμένων ηλεκτρονικών συσκευών που θα ελέγχονται απευθείας από τον εγκέφαλο, τα κύτταρά του οποίου θα είναι σε θέση να «συνομιλούν» με τα ηλεκτρονικά συστήματα. Φυσικά, θα χρειαστούν ακόμα πολλά χρόνια μέχρι να υλοποιηθεί ένας τέτοιος φιλόδοξος στόχος.

Πηγή: Ελευθεροτυπία (17.06.2010).