Yoshimi và cộng sự [58] cải thiện độ phân giải của các cơ quan cảm giác nhân tạo đòi hỏi một giao diện nhận thơng tin bên ngồi từ các mạch điện tử và kích thích các tế bào thần kinh thích hợp riêng lẻ để đáp ứng với thơng tin đó. Phương pháp kích thích điện vào các cơ quan cảm giác nhân tạo có sẵn là khá
khơng chọn lọc; do đó, tác giả đã phát triển một phương pháp kích thích hóa học các tế bào thần kinh bằng cách sử dụng một chất dẫn truyền thần kinh có chứa một bộ vi bơm điện hóa được cung cấp bởi sự sủi bọt xảy ra trong quá trình điện phân
nước. Vi bơm chứa một vịi thủy tinh có đầu đường kính 10µm. Hai điện cực bạch kim đã được bôi đen để điện phân được đưa vào thân máy bơm chứa đầy dung dịch
dẫn truyền thần kinh. Khoảng cách giữa tế bào thần kinh được điều chỉnh khoảng 100µm. Một hiệu điện thế 3.0V được áp dụng cho các điện cực để đẩy dung dịch về phía nơron trong khi điện thế màng của nó được theo dõi. Việc sử dụng
acetylcholine vào một tế bào thần kinh đang nghỉ ngơi gây ra kích hoạt thần kinh chỉ khi đặt điện áp trong 0.5 giây và khơng có độ trễ thời gian. Trong quá trình sử dụng axit γ–aminobutyric 50 mM để kích hoạt các tế bào thần kinh một cách tự phát, quá trình bắn biến mất với độ trễ thời gian là 1 giây sau khi sử dụng 3V. Có thể nói rằng vi bơm điện hóa có thể được áp dụng để sử dụng chất dẫn truyền thần kinh nhanh chóng nhằm kiểm sốt sự kích thích và ức chế của các tế bào thần kinh.
Máy bơm đơn giản này có thể được thu nhỏ để tạo ra "khớp thần kinh" trong các cơ quan cảm giác nhân tạo.
Đơn giản hóa cấu trúc và chức năng của các thành phần sẽ là yêu cầu đầu tiên để xây dựng một TAS hoặc Lab–on–a–Chip tinh vi. Bong bóng hydro được tạo ra
bằng điện hóa có hiệu quả để tạo ra các máy bơm và van đơn giản như vậy. Như
đã chứng minh trong nghiên cứu này, hai giải pháp khác nhau có thể được đưa vào
hệ thống và kết hợp trong một kênh dòng chảy bằng cách hợp tác vận hành các
máy bơm và van tương ứng. Nguyên tắc điện hóa cho phép chúng ta tự do thay đổi lưu lượng một cách chính xác và có thể tái tạo. Ngồi ra, điện áp hoạt động và tiêu
thụ điện năng nhỏ hơn nhiều so với các đối tác khác dựa trên các nguyên tắc hoạt
động khác nhau. Những ưu điểm này sẽ làm cho việc xây dựng một Lab–on–a–
15
c) Vi bơm nam châm–thủy động (MHD)
MHD đề cập đến dòng chất lỏng dẫn điện trong điện trường và từ trường. Vi bơm MHD thường có cấu trúc đơn giản, bao gồm một vi kênh được tạo thành bởi
hai bức tường được bao bọc bởi các điện cực tạo ra điện trường và hai bức tường
được bao bọc bởi nam châm vĩnh cửu tạo từ trường ngược cực. Tương tác giữa điện trường và từ trường tạo ra lực phát Lorentz có độ lớn bằng
( . )
F QE Q V B= +
(1.8)
Trong đó, F là lực, E là điện trường, V là vận tốc tức thời của hạt, B là từ trường
và Q là điện tích của hạt.