生物集成神经形态硬件有望用于记录/调节生物系统中信号的新协议。要使这种人工神经电路成功，需要最小的设备/电路复杂性和类似于生物学中发现的基于离子的操作机制。基于硅基互补金属氧化物半导体或负微分电阻器件电路的人工尖峰神经元可以模拟多种神经功能，但制造复杂，不具有生物相容性，并且缺乏基于离子/化学的调制功能。

鉴于此，瑞典林雪平大学Simone Fabiano等人报告了一种基于生物真实电导的有机电化学神经元 (c-OECN)，它使用具有稳定离子可调反双极性的混合离子-电子导电梯型聚合物。

后者用于模拟生物神经元钠通道的激活/失活和钾通道的延迟激活。这些 c-OECN 可以在接近 100Hz 的生物合理频率下发出脉冲，模拟最关键的生物神经特征，展示随机脉冲并启用基于神经递质/氨基酸/离子的脉冲调制，然后用于刺激体内生物神经。使用以前的技术不可能实现这些组合功能。

总之，研究人员基于聚苯并咪唑苯并菲咯啉的 OECT 中展示了基于高度可调、稳定和可逆的反双极行为的生物现实OECN。由 Na⁺ 和 K⁺ 离子调制的两个 OECT 类似于生物神经元中的电压门控离子通道，可实现各种神经特征以及与小鼠迷走神经的轻松感知和整合。类似的稳定阶梯状共轭聚合物被功能化以与特定生物分子相互作用，是实现基于事件的智能闭环内部传感和反馈神经形态生物医学系统和未来脑机接口的可能途径。

参考文献：

Harikesh, P.C., Yang, CY., Wu, HY. et al. Ion-tunable antiambipolarity in mixed ion–electron conducting polymers enables biorealistic organic electrochemical neurons. Nat. Mater. (2023).

https://doi.org/10.1038/s41563-022-01450-8