Un chercheur élabore la première puce chimique intégrée au monde

Alors que les puces de silicium trouvées dans les appareils électroniques dont nous dépendons tous les jours sont construits autour de flux d’électrons à travers des circuits, un étudiant en doctorat en Électronique Organique à l’université Linköping de Suède, avec le développement d’une “puce chimique intégrée”, a créé les bases d’une technologie de circuit entièrement nouvelle basée sur la transmission des ions et des molécules.

La nouvelle puce chimique, un neurotransmetteur, peut contrôler la distribution de l’acétylcholine ce qui permet le contrôle chimique des muscles dans les cas où le système de signalisation peut ne pas fonctionner pour une raison quelconque.

Le groupe de recherche en électronique organique de l’Université de Linköping avait déjà mis au point des transistors d’ions capables de transporter des ions positifs et négatifs ainsi que des biomolécules. L’étudiant en doctorat Klas Tybrandt a franchi une étape supplémentaire en combinant les deux types de transistors dans des circuits complémentaires, semblable à l’électronique traditionnel à base de silicium.

Comme les puces à base de silicium, la puce chimique intégrée contient des portes logiques tels que les portes NAND qui forment la base de l’électronique numérique en permettant la construction de toutes les fonctions logiques.

Mais à la différence des appareils électroniques à base de silicium dans lequel les électrons agissent comme porteur de charge, les circuits chimiques utilisent des substances chimiques. Les chercheurs disent que parce que les substances chimiques peuvent avoir différentes fonctions, la puce chimique offre de nouvelles possibilités de contrôler et de réglementer les chemins des signaux des cellules dans le corps humain.

“Nous pouvons, par exemple, envoyer des signaux aux synapses musculaires où le système de signalisation peut ne pas fonctionner pour une raison quelconque”; déclare Magnus Berggren, professeur en Electronique Organique et leader du groupe de recherche. “Nous savons que notre puce fonctionne avec avec des substances de signalisation communes, par exemple l’acétylcholine.”

Ces travaux ont commencé il y a trois ans par Tybrandt et Berggren qui ont développé des transistors qui peuvent contrôler et transporter des ions et des biomolécules chargées. Les chercheurs de l’Institut Karolinska ont ensuite utilisé les transistors pour contrôler la délivrance de l’acétylcholine à des cellules individuelles en agissant comme un neurotransmetteur dans le système nerveux périphérique, central, autonome et somatique.

La puce chimique intégrée est détaillé dans un article publié dans la revue Nature Communications.

Source: Linköping University