AI-inbyggd biochipelektronik

Ett samverkansprojekt mellan Korea och Sverige syftar till att revolutionera hälso- och sjukvården genom att utveckla en avancerad bioelektronikplattform för hälsoövervakning och diagnostik i realtid. Genom att utnyttja inbyggda sensorberäkningar och organiska elektrokemiska transistorer ska beräkningar av rådata flyttas från molnet till plattformen där rådata samlas in.

Projektet Advanced bioelectronics platform for in-sensor computing syftar till att förverkliga ett biosensorbaserat bioelektroniskt beräkningssystem inuti sensorer.
– Idag måste bioelektriska plattformar för exempelvis insamling av hälsodata från patienter interagera med molnet för analyser och åtgärder. Det leder till förseningar, höga dataöverföringskrav och ökad beräkningskomplexitet, förklarar professor Simone Fabiano på Linköpings universitet.
Inom projektet kommer de kombinera spetskompetenser från Korea och Sverige.
– På Seoul National University och Gwangju Institute of Science utvecklas nya sensorer baserade på ledande polymerer, och på Linköpings universitet kommer vi utveckla kretsar med artificiella neuroner som kan utföra beräkningar i sensorn, berättar Deyu Tu, docent på Linköpings universitet.

Från biologiska neuroner till artificiella
Genom att försöka förstå och sedan överföra beräkningsfunktioner från biologiska neuroner till de artificiella i kretsarna kan beräkningarna flyttas från molnet till den bioelektriska plattformen.
– Det finns mycket att lära från biologin som vi idag inte förstår, och kan vi bara överföra lite av det till tekniska applikationer kan vi vinna mycket. Om tre år vet vi hur långt vi kommit med det i det här projektet, förklarar Simone Fabiano.
Under ett antal år har de i andra projekt jobbat med att ta fram artificiella neuroner och har redan kommit långt.
– Biologiska neuroner har cirka 20-22 olika funktioner och vi har hittills lyckats överföra cirka 17 av dem till de artificiella neuronerna. Nu försöker vi förstå hur vi kan använda de funktionerna på vår nya plattform, konstaterar Deyu Tu.

Stor samhällsnytta
Då sådana bioelektronikplattformar inte behöver uppkoppling för att fungera kommer de kunna göra stor nytta inom många olika områden, inte bara inom biomedicin.
– Genom att etablera Sverige som ett nav för banbrytande innovation inom bioelektronik stärker projektet inte bara landets konkurrenskraft utan säkerställer också att forskningsresultaten tas tillvara på lång sikt inom industrier, avslutar Simone Fabiano.