新mg官网网站:感光过程与人类视网膜受体有关

研究所开发了一个栩栩如生的光电晶体管使用基因工程细胞作为生物感光元素和单层石墨烯的生物电子接口,并使用它为核心的光电传感器单元构建一个逼真的视觉成像系统提供了新思路和新方法发展的新的视觉假体具有高的性能和良好的生物相容性。

研究人员通过在普通人胚胎肾上皮细胞中异源表达光敏跨膜离子通道蛋白，获得了光遗传工程细胞作为生物光敏元件。感光过程与人类视网膜受体有关。感知光子的原理是相似的，即光诱导离子通道的打开，使细胞去极化，产生生物电信号。为了检测微弱的生物电信号，石墨烯(一种具有高载体迁移率的生物相容性材料)被选为工程细胞和机电系统的非破坏性、高通量物理融合和信息检测接口。

沈阳自动化研究所博士生杨佳表示，光遗传工程细胞具有晶体管门的功能，其光门控功能可以调节单层石墨烯通道的电导特性;石墨烯在生物细胞中传导光诱导跨膜电流，耦合并转换为晶体管器件的输出电流，输出电流又可表征光强信息。

光敏离子通道蛋白的集成使类生命光电晶体管具有数量级更高的电流响应和更宽的动态响应范围。光遗传工程细胞作为器件的核心部件，具有调节器件输出电流的种子密度。随着细胞的播种密度的增加，器件的输出电流逐渐增大并趋于饱和。对光电响应性能的研究还发现，该器件具有良好的响应重复性，开关响应稳定，迟滞可忽略。常温开关比为197.5，光响应为1.37mAW-1。与其他基于生物光敏元件的光电探测器相比，这种寿命光电晶体管具有显著的响应时间优势，可达到25ms。