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Optimizing Antiambipolarity in OMIECs for Efficient Biohybrid Synapses

Projektbeschreibung

Effizientere, biokompatible Geräte für eine bessere Nachahmung der Funktionsweise von Neuronen

Neurologische Erkrankungen stellen ein großes globales Gesundheitsproblem dar – weltweit ist jeder dritte Mensch davon betroffen. Das Projekt OASYS, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt wird, zielt darauf ab, dieses Problem durch die Entwicklung fortschrittlicher organischer Materialien und Geräte anzugehen, die die Funktionsweise von Neuronen nachahmen. Diese Geräte – so genannte leitwertbasierte organische elektrochemische Neuronen – emulieren zwar neuronenähnliche Signale, sind aber nur begrenzt in der Lage, biologisch plausible Spike-Frequenzen zu erzeugen. Zudem verbrauchen sie viel Strom und lassen sich nicht leicht in biologische Systeme integrieren. Diese Probleme möchte OASYS angehen, und zwar durch die Erforschung neuer Materialien, die schneller agieren, weniger Energie verbrauchen und realistischere neuronenähnliche Signale erzeugen. Letztlich wird OASYS tragbare Geräte entwickeln, die sich nahtlos in biologische Systeme integrieren lassen, indem es innovatives Materialdesign, Materialcharakterisierung und Gerätetechnik kombiniert.

Ziel

Neurological diseases are now the leading contributor to the global health burden, affecting one in three individuals worldwide. In response to this critical issue, the development of innovative organic mixed ionic-electronic conductors (OMIECs) that emulate the ion-regulated electronic conductivity and dynamics of biological ion channels when implemented in organic electrochemical transistors (OECTs) has paved the way for electronic devices capable of replicating neuronal functionality, namely conductance-based organic electrochemical neurons (c-OECNs). Despite the progress towards emulating biological neuron functions, current c-OECNs are limited by their inability to generate biologically plausible spike frequencies and their high power consumption, which hinder their integration with biological systems. In this sense, OASYS plans to overcome this challenge by developing innovative OMIECs with optimized ambipolarity characteristics and fabricating wearable and biorealistic c-OECNs that can be fully integrated with biological systems. This will be realized by using rationally designed bithiophene imide (BTI)-based polymers that operate at low gate voltages, enabling faster OECT devices with reduced power consumption and enhanced spike frequencies. OASYS integrates cutting-edge polymer design, advanced material characterization, and innovative device engineering in an application-oriented approach to tackle critical challenges such as antiambipolar tunability, selective sensing, wearability, and biointegration.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

LINKOPINGS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 236 340,00
Adresse
CAMPUS VALLA
581 83 Linkoping
Schweden
Region
Östra Sverige Östra Mellansverige Östergötlands län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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