Trong một nghiên cứu được các nhà khoa học thực hiện với tham vọng “hợp nhất” trí tuệ nhân tạo (AI) với não bộ con người, nhóm nghiên cứu đã có bước tiến đột phá khi phát hiện ra một vật liệu tổng hợp sinh học có khả năng làm cầu nối hiện thực hóa việc này.
Theo Republic World, nghiên cứu đã được trình bày tại buổi triển lãm ảo American Chemical Society Fall 2020.
Từ trước tới nay, việc kết nối bất kỳ vật liệu nào với mô người là một trong những thách thức khó khăn nhất đối với các nhà khoa học, bởi lẽ các vật liệu truyền thống như vàng, silicon hay thép có thể gây ra sẹo cũng như khiến quy trình này bị cản trở.
Trong quá trình nghiên cứu, David Martin – tiến sĩ tại Đại học Delaware, Mỹ – người đứng đầu cuộc nghiên cứu cho biết nhóm đã tìm thấy một vật liệu dưới dạng lớp phủ chống tĩnh điện cho màn hình điện tử, hiện đem lại kết quả tương đối ổn định.
“Chúng tôi bắt đầu xem xét các vật liệu điện tử hữu cơ như polyme liên hợp sử dụng trong thiết bị phi sinh học. Lớp phủ chống tĩnh điện cho màn hình điện tử là một ví dụ”, Martin giải thích.
Khi đào sâu vào công trình nghiên cứu, đội ngũ các nhà khoa học đã khám phá thêm một loại vật liệu có polyme với các đặc tính cần thiết để tích hợp giữa phần cứng và mô người, các polyme này được liên hợp cùng hoạt động của điện và ion.
Những ion này sẽ cung cấp cho các nhà nghiên cứu điện tích cần thiết để di chuyển trong quá trình hoạt động. Kể từ khi phát hiện ra vật liệu tổng hợp sinh học, Martin đã quyết tâm chuyên môn hóa polyme và tạo ra màng PEDOT.
PEDOT là vật liệu cấu thành từ axit cacboxylic, aldehyde hoặc maleimide thay thế cho monome etylenglyhiophene (EDOT), có tính linh hoạt để tạo ra các polyme khác thực hiện nhiều chức năng.
Martin tạo ra màng PEDOT có gắn một kháng thể cho yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF). Về cơ bản, VEGF kích thích sự phát triển của các mạch máu sau khi bị thương, và các khối u sẽ 'chiếm đoạt' protein để tăng lượng máu cung cấp.
Hơn nữa, vật liệu polyme mà các nhà nghiên cứu phát triển có thể hoạt động như một cảm biến để phát hiện sự biểu hiện quá mức của VEGF, các giai đoạn đầu của bệnh cũng như nhiều ứng dụng tiềm năng khác. Nhóm thậm chí đã phát triển một loại polyme với dopamine có vai trò kiểm soát các hành vi gây nghiện của chủ thể.
"Những vật liệu lai tổng hợp sinh học này một ngày nào đó sẽ hữu ích trong việc hợp nhất trí tuệ nhân tạo với bộ não con người”, Martin nhận xét.
