Ladda ned - LinTek - Linköping University

16 LITHANIAN • #4 / 2012 LITHANIAN • #4 / 2012 17
Ett chip kan mildra smärta
En helt ny kretsteknik
som baseras på joner och
molekyler istället för den
traditionella elektronikens
elektroner och hål utvecklas
på Linköpings universitet.
De kemiska chipen kan styra
signaleringen i kroppens
celler för att mildra smärta
eller till och med hindra ett
sjukdomsförlopp.
I våra kroppar sköts signaleringen i cellerna
med hjälp av olika signalsubstanser,
som natrium, kalium eller kalcium, men
också av större molekyler som acetylkollin
– ett ämne som bland annat överför
nervsignaler till musklerna.
I forskargruppen för organisk elektronik,
som huserar i Täppan, Campus
Norrköping, lyckades en av doktoranderna,
Klas Tybrandt, vårvintern 2010
med konststycket att ta fram en jontransistor,
en transistor byggd av ledande polymerer.
Jontransistorn kan reglera kemiska
substanser, joner och molekyler, på samma
vis som en elektronisk transistor i kisel kan
reglera ström.
Forskare på Karolinska Institutet
kunde då också visa att det var möjligt att
med jontransistorns hjälp skicka acetylkollin
till mänskliga nervceller.
Text: Monica Westman Svenselius · Illustration: Hanna Candell
Sedan dess har Klas också lyckats bygga
ihop flera transistorer till ett kemiskt
chip, en NAND-grind, som är grunden
för all digital teknik. Med hjälp av de
kemiska kretsarna kan nu kroppens egna
signalsubstanser skickas ut och styras till
nervcellerna.
– Den kemiska krets vi tagit fram kan
både transportera signalsubstansen och
reglera hur mycket som transporteras,
säger Klas Tybrandt.
Men det är inte robotmänniskor eller
manekiner det handlar om när vi nu börjar
kunna efterlikna kroppens eget signalsystem,
utan istäl-
Kretsar som kan
utgöra en brygga
mellan elektroniken
och våra
biologiska system
let om att hjälpa
kroppens system
att fungera bättre.
Signalsubstanser
kan exempelvis
skickas ut som
lindrar smärta eller
som stoppar upp
sjukdomsförlopp, som epileptiska anfall.
– Tekniken kan även kopplas samman
med befintliga elektrodsystem för att förbättra
och utöka dess funktioner. Idag
används sådana system för att behandla
svåra fall av Parkinsons sjukdom och kronisk
smärta, säger Klas Tybrandt.
Världens första kemiska chip, utvecklat
av LiU-forskarna, väckte naturligtvis
stor uppmärksamhet när resultaten
presenterades och artiklar, skrivna av
forskargruppen i Norrköping som leds
av Magnus Berggren, professor i organisk
elektronik, har publicerats i de största och
mest prestigefyllda tidskrifterna. Men även
ett stort antal bloggare runt om i världen
har under våren och sommaren hittat och
kommenterat den nya svenska tekniken.
– Det här är ett ganska nytt område,
men i dag växer det snabbt internationellt.
Flera av de forskargrupper inom organisk
elektronik som tidigare ägnat sig åt displayer
och solceller har nu börjat titta på
de biologiska applikationerna, berättar
Klas Tybrandt,
som just försvarat
sin doktorsavhandling
och nu
kan titulera sig
teknologie doktor.
Forskargruppen
på Linköpings
universitet, Campus
Norrköping fortsätter att utveckla allt
mer komplicerade kretsar som kan utgöra
en pålitlig brygga mellan elektroniken och
våra biologiska system eftersom de kan
översätta elektroniska signaler till människokroppens
egna.
Vem vet, om några år kanske vi har
en hel Elfa-katalog att bläddra i, fylld av
kemiska komponenter, byggda i organisk
elektronik.