Organisk bioelektronik

Jonpump version 2. Kretsar och droppar på plastlaminat.
En organisk elektronisk jonpump (OEIP). Jonpumpen använder elektroforetisk transport genom tunna polymerfilmer för att leverera joner, neurotransmittorer, växthormoner och andra små laddade molekyler in till levande vävnad.

Kommunikation över klyftan mellan biologi och teknik

Forskningsledare: Daniel Simon

Djur, växter och alla biologiska system kommunicerar på ett språk byggt av joner och molekyler. Modern teknik, å andra sidan, bygger på ett språk av elektroner. Med organiska elektronikmaterials unika egenskaper, utvecklar vi "tvåspråkiga" verktyg för att överbrygga detta gap.

jonpump 2015

Organiska elektroniska material kan leda både elektroner och joner. De är därför utmärkta verktyg för att utveckla en hybridteknik  och effektivt gränssnitt mellan biologiska system och modern elektronik såsom datorer och mobiltelefoner – vilket ger oss forskningsfältet Organisk bioelektronik.

I gruppen för Organisk bioelektronik vid Laboratoriet för organisk elektronik undersöker vi övergången mellan elektroniska signaler och joniska/molekylära signaler med självorganiserande in vivo elektrodmaterial, "jontronisk" kemisk leverans och kretsar, bakterie-elektroniska gränssnitt, biosensorer, biomimetiska system och många andra områden.

Vi strävar efter att belysa grundläggande processer i biokemi och fysiologi, samt utveckla verktyg för nästa generations terapier, människa/maskin-gränssnitt och i slutänden sudda ut gränsen mellan levande och tekniska system.

Bilden ovan: Organisk bioelektronik för smärtbehandling i ryggmärgen. Jonpumpen levererar terapeutiska neurotransmittorer på den exakta platsen för smärtans signalering.

Publikationer

2023

Xenofon Strakosas, Hanne Biesmans, Tobias Abrahamsson, Karin Hellman, Malin Silverå Ejneby, Mary Donahue, Peter Ekstrom, Fredrik Ek, Marios Savvakis, Martin Hjort, David Bliman, Mathieu Linares, Caroline Lindholm, Eleni Stavrinidou, Jennifer Gerasimov, Daniel Simon, Roger Olsson, Magnus Berggren (2023) Metabolite-induced in vivo fabrication of substrate-free organic bioelectronics Science, Vol. 379, s. 795-802 Vidare till DOI
Dennis Cherian, Arghyamalya Roy, Alex Bersellini Farinotti, Tobias Abrahamsson, Theresia Arbring Sjöström, Klas Tybrandt, David Nilsson, Magnus Berggren, Camilla I. Svensson, David Poxson, Daniel Simon (2023) Flexible Organic Electronic Ion Pump Fabricated Using Inkjet Printing and Microfabrication for Precision In Vitro Delivery of Bupivacaine Advanced Healthcare Materials Vidare till DOI
Arghyamalya Roy, Alex Bersellini Farinotti, Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Dennis Cherian, Michal Karaday, Klas Tybrandt, David Nilsson, Magnus Berggren, David Poxson, Camilla I. Svensson, Daniel Simon (2023) Electrophoretic Delivery of Clinically Approved Anesthetic Drug for Chronic Pain Therapy Advanced Therapeutics Vidare till DOI
Iwona Bernacka Wojcik, Loic Talide, Ilaria Abdel Aziz, Jan Simura, Vasileios Oikonomou, Stefano Rossi, Mohsen Mohammadi, Abdul Manan Manan Dar, Maria S Seitanidou, Magnus Berggren, Daniel Simon, Klas Tybrandt, Magnus Jonsson, Karin Ljung, Totte Niittyla, Eleni Stavrinidou (2023) Flexible Organic Electronic Ion Pump for Flow-Free Phytohormone Delivery into Vasculature of Intact Plants Advanced Science, Vol. 10, Artikel 2206409 Vidare till DOI
Matteo Massetti, Silan Zhang, Harikesh Padinhare, Bernhard Burtscher, Chiara Diacci, Daniel Simon, Xianjie Liu, Mats Fahlman, Deyu Tu, Magnus Berggren, Simone Fabiano (2023) Fully 3D-printed organic electrochemical transistors NPJ FLEXIBLE ELECTRONICS, Vol. 7, Artikel 11 Vidare till DOI

Forskare inom organisk bioelektronik

Nyheter om Organisk bioelektronik

Genomskinlig droppe på elektronisk krets.

Elektroder odlas i hjärnan – kan på sikt bota nervsjukdomar

Gränserna mellan biologi och teknologi suddas ut. Forskare vid Linköpings, Lunds och Göteborgs universitet har lyckats odla elektroder i levande vävnad med kroppens egna molekyler som utlösare. Resultatet publicerades i tidskriften Science.

Två droppar, en gul och en transparent, på kretsar.

Protonfälla ger jonpumpen mer precis läkemedelsdosering

Forskare vid LiU har utvecklat en protonfälla som gör organiska elektroniska jonpumpar mer precisa i doseringen av läkemedel. Jonpumparna kan på sikt hjälpa patienter med symptom av neurologiska sjukdomar som idag saknar effektiv behandling.

Johannes Gladisch

En elektrisk puls ökar materialets volym 100 gånger

Forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik har tagit fram ett material som både kan öka och minska sin volym när det utsätts för en svag elektrisk puls. I en svamp eller ett filter kan forskarna styra hur stora partiklar som släpps igenom.

Närliggande forskning

Mer forskning vid Laboratoriet för organisk elektronik