सॉफ्ट 3डी ट्रांजिस्टर होस्ट सेल

हांगकांग विश्वविद्यालय के वियरेबल, इंटेलिजेंट, सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक्स (WISE) समूह के शोधकर्ताओं ने पहला नरम, त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर विकसित किया है जो जीवित कोशिकाओं के साथ एकीकृत हो सकता है - एक ऐसा अग्रिम जो बायोइलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उपकरण डिजाइन को नया आकार दे सकता है।आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के मूल में सिलिकॉन ट्रांजिस्टर हैं: कठोर, समतल स्विच जो फोन से लेकर सर्वर तक हर चीज में चिप्स चलाते हैं।लेकिन उनकी कठोरता यह सीमित करती है कि वे नरम, जीवित ऊतकों के साथ कितनी अच्छी तरह से संपर्क कर सकते हैं।

उस अंतर को संबोधित करते हुए, प्रोफेसर शिमिंग झांग के नेतृत्व में एचकेयू-वाइज टीम ने हाइड्रोजेल-आधारित 3डी ट्रांजिस्टर बनाए हैं जो न केवल लचीले और जैव-संगत हैं बल्कि जीवित कोशिकाओं को सीधे होस्ट करने के लिए पर्याप्त मोटे (मिलीमीटर-स्केल) हैं।पारंपरिक अर्धचालकों के विपरीत, इन हाइड्रोजेल सामग्रियों को 3डी स्व-संयोजन प्रक्रिया के माध्यम से पानी में संश्लेषित किया जाता है।परिणामी उपकरण पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में जैविक ऊतक की तरह अधिक व्यवहार करते हैं, जो जैविक प्रणालियों के साथ विद्युत कार्यक्षमता को एकीकृत करने के रास्ते खोलते हैं - कुछ कठोर सिलिकॉन जिसे आसानी से हासिल नहीं किया जा सकता है।

साइंस में प्रकाशित, यह शोध इस बात में बदलाव का प्रतीक है कि ट्रांजिस्टर की कल्पना कैसे की जा सकती है।फ्लैट सिलिकॉन वेफर्स पर सख्ती से इलेक्ट्रॉनिक स्विच लगाए जाने के बजाय, ये नरम 3 डी ट्रांजिस्टर जैव-हाइब्रिड अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल तरीके से संरचना और कार्य को मर्ज करते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स में यह क्यों मायने रखता है: पारंपरिक ट्रांजिस्टर डिज़ाइन ने प्रदर्शन को बढ़ावा देने और चिप्स में अधिक उपकरणों को फिट करने के लिए सिलिकॉन संरचनाओं को छोटा करने और स्टैकिंग करने पर ध्यान केंद्रित किया है।2डी सामग्रियों पर आधारित 3डी ट्रांजिस्टर जैसी प्रगति ऊर्जा-कुशल, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का वादा करती है।लेकिन जीव विज्ञान के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स को एकीकृत करने के लिए कुछ अलग सामग्री और उपकरण आर्किटेक्चर की आवश्यकता होती है जो बिना चोट या अस्वीकृति के कोशिकाओं के साथ रह सकें।HKU-WISE द्वारा विकसित हाइड्रोजेल ट्रांजिस्टर बस यही पेशकश करते हैं।

ये सॉफ्ट डिवाइस स्वास्थ्य निगरानी, ​​तंत्रिका प्रोस्थेटिक्स और हाइब्रिड कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए बायोइलेक्ट्रॉनिक इंटरफेस को सक्षम कर सकते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण के साथ जीवित कोशिकाओं को मिश्रित करते हैं।हालांकि अभी भी प्रारंभिक है, दृष्टिकोण एक ऐसे भविष्य की ओर इशारा करता है जहां इलेक्ट्रॉनिक्स अब जैविक वातावरण से अलग नहीं होंगे बल्कि उनके साथ अंतर्निहित और इंटरैक्टिव होंगे।शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह एक प्रारंभिक कदम है, व्यावहारिक अनुप्रयोगों के उभरने से पहले प्रदर्शन, स्थायित्व और सुरक्षा पर और काम करने की आवश्यकता है।