Das ultimative Anwendungen sind potenziell unbegrenzt. Auf lange Sicht wird es möglicherweise ermöglichen die Erstellung von sehr anspruchsvollen neuronale Prothesen zur Bekämpfung von neurologischen Störungen. Was gibt's mehr, es könnte die Schaffung von organischen Computern, die lebende Nervenzellen als ihre CPU.
Diese Anträge sind möglicherweise Jahrzehnte entfernt, aber in der viel näher Begriff der neuen Technik könnte es erlauben, sehr weit fortgeschritten und anspruchsvolle Drogen-Screening-Systeme für die pharmazeutische Industrie.
"Pharmazeutische Unternehmen könnten den Chip, um die Wirkung von Drogen auf die Nervenzellen, um schnell entdecken, viel versprechende Wege der Forschung", sagt Professor Stefano Vassanelli, ein Molekularbiologe mit der Universität Padua in Italien, und ein von den Partnern in den NACHIP Projekt , Im Rahmen der Europäischen Kommission neue und künftige Technologien Initiative des IST-Programms.
NACHIP den Kernkompetenzen Leistung war die Entwicklung einer funktionierenden Schnittstelle zwischen den lebenden Gewebe von einzelnen Neuronen und die anorganische Verbindungen von Silizium-Chips. Es war eine schwierige Aufgabe.
"Wir hatten eine Menge Probleme zu überwinden", sagt Vassanelli. "Und wir angegriffen die Probleme mit zwei wichtigen Strategien, durch die Halbleiter-Technologie und die Biologie."
Mit Hilfe der deutschen Firma Infineon Mikrochip, NACHIP platziert 16.384 Transistoren und Hunderte von Kondensatoren auf einem Chip nur 1mm ² in der Größe. Die Gruppe hatte zu finden, geeignete Materialien und verfeinern die Topologie des Chips, um die Verbindung mit Neuronen möglich.
Biologisch NACHIP verwendet spezielle Proteine in das Gehirn zu Klebstoff im Wesentlichen die Neuronen in den Chip. Diese Proteine handeln, da sich mehr als eine einfache Klebstoff, jedoch. "Sie auch die Verbindung zwischen Ionen-Kanäle der Neuronen und Halbleiter-Material in einer Art, dass neuronale elektrische Signale könnte an den Silizium-Chip", sagt Vassanelli.
Sobald es, dass Signal kann mit Hilfe der Chip der Transistoren. Was gibt's mehr, die Neuronen kann auch gefördert durch die Kondensatoren. Das ist es, was ermöglicht die zwei-Wege-Kommunikation.
Das Projekt erprobt das Gerät, indem sie den Neuronen und der Aufnahme, welche gefeuert mit Standard-Neurowissenschaften-Tracking-Techniken, während die Signale aus dem Chip.
Die Entwicklung der Schnittstelle und Chip sind von entscheidender Bedeutung für diese neue Technologie, aber Probleme bleiben. "Im Moment müssen wir verfeinern die Art, wie wir Stimulierung der Neuronen, um zu verhindern, sie zu beschädigen", sagt Vassanelli.
Das ist eins der Probleme, das Team hofft, um in einem künftigen Projekt. Im Moment einen Vorschlag vorbereitet wurde, die gegen diese und viele andere Probleme, einschließlich der Frage, wie die Kommunikation mit den Neuronen mit Gene.
"Die Gene sind in dem Speicher aus, und ohne sie Sie haben keine Speicher oder Berechnung. Wir wollen erkunden einen Weg zu benutzen Gene zur Kontrolle der Neuro-Chip", sagt Vassanelli.
Wenn NACHIP hat den ersten entscheidenden Schritt auf dem Weg zu einer Neuron-powered CPU, die künftige Arbeit wird den Weg für eine genetisch-powered Festplatte.
"Europa ist sehr gut in der Lage in diesem Bereich der Forschung, denn es ist im Wesentlichen ein multidisziplinäres Gebiet, und wir haben multidisziplinären Teams arbeiten daran", sagt Vassanelli. "Wir haben auch die Infrastruktur mit Instituten wie dem Max Planck Institut für Biochemie in Martinsried, das ist einer der führenden Politiker der Welt in diesem Bereich. Europa sollte stolz auf diese Ressourcen. Es gibt uns Zugang zu Ausrüstung und Know-how, das wäre sehr schwer zu replizieren anderswo. "
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Artikel angepasst von Medical News Today aus Original-Pressetext.
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Kontakt: Professor Peter Fromherz
NACHIP Koordinator
Max Planck Institut für Biochemie
Martinsried
Deutschland
E-Mail: fromherz@biochem.mpg.de
Quelle: Auf der Grundlage von Informationen aus NACHIP
Kontakt: Tara Morris
news@istresults.info
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