Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Geliştirilen yeni yapay nöron, dünya üzerinde ilk kez canlı hücrelerle aynı voltaj ve enerji seviyesinde "iletişim kurabilme" yeteneğine sahip. Bakterilerden elde edilen protein nanoteller kullanılarak üretilen bu teknoloji, insan beynindeki doğal nöronların çalışma parametrelerini neredeyse birebir kopyalıyor.

Önceki nesil yapay nöron tasarımları, biyolojik sistemlere göre 10 kat daha yüksek voltaj ve 100 kat daha fazla güç tüketiyordu; bu durum canlı hücrelerin yapısını bozuyor veya sinyal kalitesini düşürüyordu. Ancak UMass ekibinin Geobacter sulfurreducens adlı bakteriden elde ettiği protein nanoteller sayesinde, yeni yapay nöron sadece 0.1 volt (100 mV) seviyesinde çalışabiliyor. Bu değer, insan beynindeki bir nöronun ateşleme voltajıyla tamamen aynı. Ayrıca cihazın enerji tüketimi pikojül (pJ) seviyelerine indirilerek, biyolojik sistemlerin verimliliğine ulaşıldı.

Yapılan en çarpıcı deneyde, bu yapay nöronlar canlı kalp kası hücrelerine (kardiyomiyositler) doğrudan bağlandı. Graphene mesh sensörler aracılığıyla hücrelerin doğal sinyallerini gerçek zamanlı olarak işleyen yapay nöron, biyolojik sistemle aynı dili konuştuğunu kanıtladı. Hücreler normal tempoda atarken sessiz kalan yapay nöron, kimyasal uyaranlarla hücre hızı arttığında anında tepki vererek "ateşleme" yapmaya başladı. Bu uyum, sadece elektriksel değil; sodyum iyonları ve dopamin gibi kimyasal modülasyonlara da doğal nöronlar gibi tepki verilmesiyle sağlandı.

Bu teknolojik kırılma noktası, Neuralink benzeri beyin-bilgisayar arayüzlerinin çok daha güvenli, küçük ve insan vücuduyla uyumlu hale gelmesinin önünü açıyor. Gelecekte protezlerin sinir sistemiyle kusursuz entegrasyonu, ultra düşük enerjili biyolojik bilgisayarların üretimi ve vücutla doğrudan veri alışverişi yapan giyilebilir sensörler bu keşif sayesinde mümkün olacak. Henüz doğrudan insan beyninde test edilmemiş olsa da kalp hücreleriyle elde edilen başarı, "siborg" teknolojileri ve biyolojik bilgi işlem çağı için kapıyı sonuna kadar araladı.

Kaynak:

Orijinal Çalışma Bağlantısı: https://www.nature.com/articles/s41467-025-63640-7
Haber Kaynağı: https://www.eurekalert.org/news-releases/1100348