Naukowiec z ICHB PAN współautorem publikacji w Nature Communications

Miło nam poinformować, że w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications ukazała się publikacja, której współautorem jest dr Volodymyr Cherkas z naszego Instytutu.

Tytuł artykułu: Non-genetic neuromodulation with graphene optoelectronic actuators for disease models, stem cell maturation, and biohybrid robotics

Autorzy: Elena Molokanova, Teng Zhou, Pragna Vasupal, Volodymyr P. Cherkas, Prashant Narute, Mariana S. A. Ferraz, Michael Reiss, Angels Almenar-Queralt, Georgia Chaldaiopoulou, Janaina Sena de Souza, Honieh Hemati, Francisco Downey, Omowuyi O. Olajide, Carolina Thörn Perez, Francesca Puppo, Pinar Mesci, Samuel L. Pfaff, Dmitry Kireev, Alysson R. Muotri & Alex Savchenko

Unikalne właściwości elektryczne i optyczne grafenu umożliwiają jego zastosowanie w biokompatybilnych interfejsach optoelektronicznych, które mogą precyzyjnie oddziaływać z żywą tkanką nerwową. W tym pionierskim badaniu, opublikowanym w Nature Communications (2025), autorzy wykazali, że organoidy neuronalne hodowane na interfejsach z grafenu można „trenować” do wykonywania zadań obliczeniowych, wykorzystując ich własne, wewnętrzne obwody nerwowe. Organoidy te otrzymywały bodźce sensoryczne z konwencjonalnych czujników i generowały sygnały sterujące systemem robotycznym – tworząc zamkniętą pętlę interakcji mózg–maszyna, bez potrzeby jakiejkolwiek modyfikacji genetycznej.

Praca ta wprowadza nowy paradygmat niegenetycznej neuromodulacji i stanowi podstawę dla inteligencji biohybrydowej, w której żywe sieci neuronalne i urządzenia sztuczne współpracują w czasie rzeczywistym.

To przełomowe osiągnięcie stało się możliwe dzięki wieloletniej, międzynarodowej współpracy, łączącej specjalistów z zakresu nauki o materiałach, neurobiologii, inżynierii biomedycznej i bioinformatyki oraz stanowi przykład interdyscyplinarnej innowacji napędzającej rozwój nowej generacji interfejsów neuronalnych.

Link do artykułu: https://www.nature.com/articles/s41467-025-62637-6

Link do filmu:
https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41467-025-62637-6/MediaObjects/41467_2025_62637_MOESM6_ESM.mp4