Första kemiska kretsen utvecklad på Linköpings Universitet

Ett integrerat kemiskt chip har utvecklats av Klas Tybrandt, doktorand i organisk elektronik på Linköpings Universitet. Resultatet har publicerats i prestigefyllda Nature Communications.

Forskargruppen i organisk elektronik på Linköpings universitet, Campus Norrköping, har tidigare utvecklat jontransistorer för transport av såväl positiva som negativa joner och biomolekyler. Klas Tybrandt har nu lyckats kombinera de båda transistortyperna till komplementära kretsar, på liknande vis som inom den traditionella kiselbaserade elektroniken.

En fördel med kemiska kretsar är att laddningsbärarna består av kemiska ämnen med olika funktioner. Det innebär att vi nu får nya möjligheter att styra och reglera cellernas signalvägar i människokroppen.

- Vi kan exempelvis skicka ut signaler till synapserna i en muskel, där signalsystemet av någon anledning inte fungerar. Vi vet att våra chip fungerar med vanliga signalsubstanser, som exempelvis acetylkolin, säger Magnus Berggren, professor i organisk elektronik och som leder forskargruppen.

Utvecklingen av jontransistorer, som kan styra och transportera joner och laddade biomolekyler, påbörjades för tre år sedan av Klas Tybrandt och Magnus Berggren, doktorand respektive professor i organisk elektronik, institutionen för teknik och naturvetenskap på Linköpings universitet. Transistorerna användes sedan av forskare på Karolinska institutet för att kontrollera leveransen av signalsubstansen acetylkolin till enskilda celler. Resultaten publicerades i den ansedda tvärvetenskapliga tidskriften PNAS.

Tillsammans med Robert Forchheimer, professor i informationskodning på LiU, har Klas Tybrandt nu tagit nästa steg genom att utveckla kemiska chip som också innehåller logiska grindar. Bland annat NAND-grindar med vars hjälp alla logiska funktioner kan byggas upp.

Genombrottet lägger grunden för en helt ny kretsteknik som baseras på joner och molekyler istället för elektroner och hål.

För mer information kontakta

Klas Tybrandt, klas.tybrandt@liu.se   011- 36 33 34

eller

Professor Magnus Berggren, magnus.berggren@liu.se   011- 36 36 37

Illustration: Det kemiska chipet kan exempelvis styra leveransen av neurotransmittorn acetylkolin. Muskeln aktiveras när den kommer i kontakt med acetylkolin. Illustration: Ingemar Franzén