UV light used to alter semiconductor properties / Luce UV utilizzata per alterare le proprietà dei semiconduttori.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Researchers in the US have developed a bioelectronic interface that manipulates the behavior of cells on semiconductor materials by using UV light to alter the conductivity of the material.
“There’s a great deal of interest in being able to control cell behavior in relation to semiconductors – that’s the underlying idea behind bioelectronics,” said Albena Ivanisevic, a professor of materials science and engineering at North Carolina State University (NC State) and corresponding author of the study. “Our work here effectively adds another tool to the toolbox for the development of new bioelectronic devices.”
The new approach is said to make use of persistent photoconductivity. Materials that exhibit persistent photoconductivity become more conductive when a light is shone on them. When the light is removed, it takes the material a long time to return to its original conductivity.
According to NC State, when conductivity is elevated, the charge at the surface of the material increases and that increased surface charge can be used to direct cells to adhere to the surface.
“This is only one way to control the adhesion of cells to the surface of a material,” Ivanisevic said. “But it can be used in conjunction with others, such as engineering the roughness of the material’s surface or chemically modifying the material.”
For this study, the researchers demonstrated that all three characteristics can be used together, working with a gallium nitride substrate and PC12 cells used widely in bioelectronics testing.
The researchers tested two groups of gallium nitride substrates that were identical, except that one group was exposed to UV light – triggering its persistent photoconductivity properties – while the second group was not.
“There was a clear, quantitative difference between the two groups – more cells adhered to the materials that had been exposed to light,” Ivanisevic said. “This is a proof-of-concept paper. We now need to explore how to engineer the topography and thickness of the semiconductor material in order to influence the persistent photoconductivity and roughness of the material. Ultimately, we want to provide better control of cell adhesion and behavior.”

ITALIANO

I ricercatori negli Stati Uniti hanno sviluppato un'interfaccia bioelettronica che manipola il comportamento delle celle sui materiali a semiconduttore usando la luce UV per alterare la conducibilità del materiale.
"C'è molto interesse per poter controllare il comportamento delle cellule in relazione ai semiconduttori", ha dichiarato Albena Ivanisevic, professore di scienze e ingegneria dei materiali presso la North Carolina State University (NC State) e corrispondente autore Dello studio. "Il nostro lavoro qui aggiunge efficacemente un altro strumento alla cassetta degli attrezzi per lo sviluppo di nuovi dispositivi bioelettronici".
Si dice che il nuovo approccio si avvale della fotoconduttività persistente. I materiali che presentano fotoconduttività persistente diventano più conduttivi quando la luce si illumina su di esse. Quando la luce viene rimossa, richiede molto tempo per tornare alla sua conduttività originale.
Secondo lo stato NC, quando la conducibilità è elevata, la carica alla superficie del materiale aumenta e che l'aumento della carica superficiale può essere utilizzato per dirigere le cellule ad aderire alla superficie.
"Questo è solo un modo per controllare l'adesione delle cellule alla superficie di un materiale", ha detto Ivanisevic. "Ma può essere utilizzato in congiunzione con altri, come l'ingegnerizzazione della rugosità della superficie del materiale o la modifica chimica del materiale".
Per questo studio i ricercatori hanno dimostrato che tutte e tre le caratteristiche possono essere usate insieme, lavorando con un substrato di nitruro di gallio e cellule PC12 usate ampiamente nel test di bioelettronica.
I ricercatori hanno testato due gruppi di substrati di nitruro di gallio che erano identici, tranne che un gruppo era esposto a luce UV - innescando le sue proprietà fotoconduttive persistenti - mentre il secondo gruppo non lo era.
"C'era una differenza chiara e quantitativa tra i due gruppi - più cellule aderivano ai materiali che erano stati esposti alla luce", ha detto Ivanisevic. "Questa è una prova. Ora dobbiamo esplorare come progettare la topografia e lo spessore del materiale semiconduttore per influenzare la persistente fotoconduttività e la rugosità del materiale. In definitiva, vogliamo fornire un migliore controllo dell'adesione cellulare e del comportamento ".


Da:
https://www.theengineer.co.uk/uv-light-used-to-alter-semiconductor-properties/?cmpid=tenews_3391033