Новый гель запускает создание электродов в живых организмах
Биоэлектроника — бурно развивающаяся область медицины, и, возможно, она сделала большой шаг вперед: ученые успешно вырастили электроды в живых тканях, прокладывая путь к полностью интегрированным электронным схемам для лечения неврологических расстройств.
Ученые из университетов Линчепинга, Лунда и Гетеборга в Швеции создали электроды в живой ткани, используя молекулы тела для их срабатывания. Исследователи первыми успешно сделали это без необходимости внешних сигналов или модификации генов.
В экспериментах, проведенных в Лундском университете, рыбкам данио и медицинским пиявкам вводили гель, содержащий ферменты в качестве «молекул сборки».
Исходя из этого, ученые заметили, что в мозгу, сердце и хвостовых плавниках рыбок данио и вокруг нервной ткани пиявок образовались электроды. Животные не пострадали ни от геля, ни от электродов.
«Внеся разумные изменения в химию, мы смогли разработать электроды, которые были приняты мозговой тканью и иммунной системой. Рыбка данио — отличная модель для изучения органических электродов в мозгу», — пояснил Роджер Олссон, профессор медицинского факультета Лундского университета.
Как правило, имплантированные объекты необходимы для запуска электрических цепей в организме. Неудивительно, что научной группе потребовалось несколько лет, чтобы разработать гель, который требовал правильной структуры и компонентов для успешного применения в клетках животных.
«Контакт с веществами организма изменяет структуру геля и делает его электропроводным, чего не было до инъекции. В зависимости от ткани мы также можем регулировать состав геля, чтобы запустить электрический процесс», — говорят ученые.
Хотя сейчас все это может звучать как научная фантастика, исследователи считают, что в долгосрочной перспективе этот путь исследований позволит увидеть полностью интегрированные схемы в человеческом теле — что-то, что может изменить лицо неврологической терапии.
Ученые признают, что есть «ряд проблем, которые необходимо решить», но это исследование дает новый взгляд на биоэлектронику.
«В течение нескольких десятилетий мы пытались создать электронику, имитирующую биологию, — сказал Магнус Берггрен, профессор LOE. — Теперь мы позволяем биологии создавать электронику для нас».
Исследование было опубликовано в журнале Science.