Nöron-Benzeri Elektronik Sistemlerde Pektin Kullanılacak

Birçoğumuz pektin ismine tükettiğimiz şekerli ürünlerden örneğin reçellerden aşinayız. Kompleks bir polisakkarit olan pektin, bitki hücrelerinde hücre içi stabil yapıların oluşmasında görevlidir ve bi..
Görsel Telif:

Birçoğumuz pektin ismine tükettiğimiz şekerli ürünlerden örneğin reçellerden aşinayız. Kompleks bir polisakkarit olan pektin, bitki hücrelerinde hücre içi stabil yapıların oluşmasında görevlidir ve birincil hücre duvarının yapısında bulunmaktadır. Bu hali ile çok da sıra dışı olmayan pektin moleküllerine yakın bir gelecekte, biyolojik  ve elektronik sistemleri birbirine bağlayan kompleks hibrid cihazların yapısında rastlamaya başlayacağız. Öyle ki; İtalyan bilim insanları bu alandaki daha önceki inceleme ve araştırmalardan yola çıkarak, yüksek metilasyon derecesine sahip (birçok noktasında fonksiyonel grup olarak metil molekülünün bağlı olduğu) pektin moleküllerinden oluşan bir ortamda çift-katmanlı polielektrolit hibrid cihaz geliştirmeyi başardı. Üstelik bu cihaz tek başına memristör gibi davranabiliyor.

Memristör veya memristif (memristive) bir cihaz, bir sinaps analogu olarak -bir hafızası varmış gibi- düşünülebilir. Basitçe belirtmek gerekirse, bir memristörün de herhangi bir andaki davranışı daha önceki aktivitesine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Tıpkı insan beyninde bir nörondan diğerine verinin aktarılması ve bu aktarımın gerçekleştiği noktada yani sinapsta bir hafızanın oluşması gibi.

Geçtiğimiz hafta içinde AIP Advances’da yayımlanan çalışmalarında, araştırma ekibi bu hibrid cihazı nasıl ortaya çıkardıklarını açıklıyor. Mevcut çalışmada, araştırmacılar gıda ve ilaç endüstrisinde çokça kullanılan materyalleri elektrokimyasal cihazlarında kullandıklarını belirttiler. from AIP Publishing, the team explains the creation of the hybrid device. Bu biyo-uyumlu malzemelerin pH dengesini sağlama özelliklerini kullanma fikri -katı polielektrolitler bütünü ile inovatif olmakla birlikte- bu çalışmada ilk kez bir uygulamada yer buldu. Aynı zamanda organik polimer temelli memristif bir cihazda bir biyo-polimer kullanılması bakımından da araştırma bir ilk niteliği taşıyor.

Memristörler, elektronik devre arayüzleri ile sinir sistemleri arasında bir köprü görevi görerek, bizi çift katmanlı perseptronlara daha da yaklaştırıyor. Perseptronlar, uygun bir öğrenme prosedürünü takiben belli bir klasifikasyon fonksiyonu gerçekleştirebilen devre elemanlarıdır. Durum böyle iken, araştırma ekibinin karşılaştığı en büyük zorluk, memristif davranışın temeli olan kompleks elektrokimyasal ara etkileşimlerin anlaşılması ve bu yolla bahsi geçen özelliğin kontrol edilmesi olmuştu.

Araştırma ekibi bu zorluğun üstesinden bilindik ve hali hazırda kullanılan polimerleri uygulamaya dahil ederek aşmaya çalıştı. Bu malzemelerin elektrokimyasal özelliklerini makroskopik ölçekte modifiye eden araştırmacıların ulaştığı en şaşırtıcı sonuç; polielektrolitler gibi davranan jellerin formülasyonunu değiştirerek cihazın elektrokimyasal tepkilerini tespit edebilmenin mümkün olduğuydu.

Bu özellik de, araştırmacılara iletken polimerin ürettiği elektrokimyasal tepkilerin aktivasyonu üzerinden, biyolojik nesnenin iyonik değişimlerini çalışma imkanı tanıdı.

Tüm bu gelişmeler, doğal biyolojik ve elektrokimyasal olarak uyumlu ve fonksiyonel olacak arayüze sahip uyumlu polianilin temelli cihazların üretilmesinin önünü açıyor. Bunu takiben mantık ve klasifikasyon fonksiyonlarına sahip, öğrenebilen ve tüm bunlara ek olarak canlı varlıklarla etkileşimli olan memristör ağlarının ve hibrid sistemlerin gerçekleştirilmesi mümkün hale gelebilecektir.


Makale Referans: Angelica Cifarelli, Tatiana Berzina, Antonella Parisini, Victor Erokhin, Salvatore Iannotta. Polysaccarides-based gels and solid-state electronic devices with memresistive properties: Synergy between polyaniline electrochemistry and biology. AIP Advances, 2016; 6 (11): 111302 DOI: 10.1063/1.4966559


 

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv