3月11日，記者從西安交通大學獲悉：該校科研人員開發出可化學調控的人工神經。該項研究在有機半導體和新興神經電子學領域具有重要科學價值和應用前景，為腦機接口開發和各類神經系統疾病的治療提供了新思路，特別是對脊髓損傷、周圍神經損傷等疾病的恢復具有積極意義。

近年來，隨著腦科學、再生醫學、人工智能等領域的迅速發展與深度融合，生物神經修復、腦機接口等技術逐漸從設想變為現實。人工神經是用于臨床神經修復和腦機接口的重要技術，需要具備能夠放大、記憶、整合、傳遞生物體內微弱且高頻信號的能力。

“這要求人工神經同時具備快速響應、高放大能力和良好生物相容性，并實現感知—處理—記憶功能的一體化融合。”西安交通大學金屬材料強度全國重點實驗室教授馬偉介紹，傳統硅基電路雖然性能強大，但缺乏對神經遞質等生物化學信號的響應能力，無法實現化學調控，且電路結構復雜、硬質，存在生物相容性差、難以與柔軟神經組織長期穩定連接等問題。

針對以上問題，馬偉帶領研究團隊設計了一種新型具有梯度雙連續結構（GIBS）的垂直有機電化學晶體管器件，構筑了生物相容性好、可化學調控的高性能人工神經。通過多次植入試驗，團隊發現GIBS結構破解了電荷與離子難以同時高效傳輸的難題，確保了良好的電導記憶性能，并為器件提供生物相容性的神經界面。這種人工神經不僅具有良好生物相容性和長期植入穩定性，還可以在鈣離子的化學介導下以超過250Hz的頻率實現對外界信號的感知—處理—記憶，覆蓋了所有已知生物神經的刷新頻率范圍。

近日，團隊相關研究成果以《一種基于均質集成有機電化學晶體管的高頻人工神經》為題發表在國際材料與電子學交叉領域頂級期刊《自然-電子》上。該項目得到了國家自然科學基金重點國際合作研究項目、青年學生基礎研究項目（博士研究生）等項目的支持。