Kopplung von Feldeffekttransistoren mit rekombinanten Ionenkanälen ; Interfacing field-effect transistors to recombinant ion channels

Ionenkanäle und Feldeffekttransistoren sind die zwei fundamentalen Bauelemente der Signalverarbeitung von Hirn und Computer. Die Kopplung dieser Bauelemente wird durch Expression geklonter K+-Kanäle in Zellen, die auf einem Siliziumchip mit planaren Feldeffekttransistoren kultiviert werden, verwirklicht: der lokale K+-Strom, der durch die Ionenkanäle im Adhäsionsbereich zwischen Zelle und Transistor fließt, moduliert den Source-Drain Strom des Feldeffekttransistors. Durch diese Kopplung können die funktionellen Eigenschaften der Ionenkanäle im Adhäsionsbereich ermittelt werden und mit den Eigenschaften der Ionenkanäle in der freien Zellmembran verglichen werden. ; Ion channels and field-effect transistors are the two basic devices of signal processing in brain and computer. The electrical interface between these fundamental devices can be realized by the expression of cloned potassium channels in cells, which are cultured on a silicon chip with integrated field-effect transistors: the ion current through the ion channels in the adhesion region between cell and surface of the chip modulates the source-drain current of the transistor. A comparison with patch-clamp recording shows that the channels at the cell/chip interface are fully functional and that they are significantly accumulated there.