揭示双极锥形通道在神经形态离子电子学中的能力
生物物理
2024-01-31 v1 软凝聚态物质
摘要
填充水溶液的锥形通道已被提出作为离子电子神经形态电路的有前途候选。这得益于针对通道内部动力学的新解析模型[Kamsma等人, arXiv:2301.06158, 2023]、锥形通道相对易制备性，以及通过改变通道长度可实现的宽范围记忆保持时间。本工作中，我们证明锥形通道的解析模型可推广至具有非均匀表面电荷分布的通道，我们预测其在双极通道（即尖端与基底带有相反符号表面电荷的通道）情形下表现出显著更强的电流整流与更明显的忆阻特性。此外，我们展示在先前提出的离子电子电路中使用双极锥形通道具有神经元通信特征，如全或无动作电位与脉冲序列生成。然而，双极通道允许电路参数处于其生物类似物范围，并展现出与生物哺乳动物动作电位良好匹配的膜电位，进一步支持其生物相容性潜力。
引用
@article{arxiv.2303.04277,
title = {Unveiling the capabilities of bipolar conical channels in neuromorphic iontronics},
author = {T. M. Kamsma and W. Q. Boon and C. Spitoni and R. van Roij},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04277},
year = {2024}
}