Onderzoekers van de North Carolina State University hebben een nieuwe aanpak ontwikkeld om het gedrag van cellen op halfgeleidermaterialen te manipuleren. licht gebruiken om de geleidbaarheid van het materiaal zelf te veranderen.

"Er is veel interesse in het kunnen sturen van celgedrag in relatie tot halfgeleiders - dat is het onderliggende idee achter bio-elektronica, " zegt Albena Ivanisevic, een professor in materiaalkunde en techniek bij NC State en corresponderende auteur van een paper over het werk. "Ons werk hier voegt effectief een ander hulpmiddel toe aan de gereedschapskist voor de ontwikkeling van nieuwe bio-elektronische apparaten."

De nieuwe aanpak maakt gebruik van een fenomeen dat persistente fotogeleiding wordt genoemd. Materialen die een aanhoudende fotogeleiding vertonen, worden veel beter geleidend als je er met licht op schijnt. Wanneer het licht wordt verwijderd, het duurt lang voordat het materiaal terugkeert naar zijn oorspronkelijke geleidbaarheid.

Wanneer de geleidbaarheid verhoogd is, de lading aan het oppervlak van het materiaal neemt toe. En die verhoogde oppervlaktelading kan worden gebruikt om cellen te sturen om aan het oppervlak te hechten.

"Dit is maar één manier om de adhesie van cellen aan het oppervlak van een materiaal te beheersen, " zegt Ivanisevic. "Maar het kan in combinatie met anderen worden gebruikt, zoals het manipuleren van de ruwheid van het materiaaloppervlak of het chemisch wijzigen van het materiaal."

Voor deze studie is de onderzoekers toonden aan dat alle drie de kenmerken samen kunnen worden gebruikt, werken met een galliumnitride-substraat en PC12-cellen - een reeks modelcellen die veel wordt gebruikt in bio-elektronica-tests.

De onderzoekers testten twee groepen galliumnitridesubstraten die identiek waren, behalve dat één groep werd blootgesteld aan UV-licht - wat de aanhoudende fotogeleidingseigenschappen veroorzaakte - terwijl de tweede groep dat niet was.

"Er was een duidelijke kwantitatief verschil tussen de twee groepen - meer cellen hechtten aan de materialen die waren blootgesteld aan licht, ', zegt Ivanisevic.

"Dit is een proof-of-concept paper, " zegt Ivanisevic. "We moeten nu onderzoeken hoe we de topografie en dikte van het halfgeleidermateriaal kunnen ontwerpen om de aanhoudende fotogeleiding en ruwheid van het materiaal te beïnvloeden. uiteindelijk, we willen een betere controle bieden over celadhesie en gedrag."