Вчені створили нашпиговані електронікою живі тканини-кіборги

Оні скорочуються так само, як справжні клітини серця, хоча відрізняються від них по одному дуже важливому параметру: через них пропущені дроти і транзистори, стежать за кожним електронним імпульсом клітин. У майбутньому, ці дроти зможуть контролювати їх поведінку.

В Гарвардському університеті були створені окремі версії тканин-кіборгів для нейронів, м'язів і кровоносних судин. Їх можна використовувати для тестових випробувань ліків або як основу для створення біологічних версій таких імплантатів як електронний стимулятор серця. Якщо вийде відправляти сигнали до клітин, то тканини-кіборги можуть застосовуватися в протезуванні або для створення маленьких роботів.

"Це дозволяє, по суті, стерти грань між електричними, неорганічними системами і органічними, біологічними", - сказав Чарльз Лібер, очолював команду по створенню кіберг-тканин.

Електріческіе компоненти можна було додавати до вирощеним тканинам і раніше, але вони не були інтегровані в їх структуру, тому могли збирати інформацію тільки з поверхності.

Команда Лібера створила 3Д-мережі проводять струм нанопроводов, з вбудованими кремнієвими датчиками. Важливо, щоб дроти були гнучкими і надзвичайно маленькими, і не заважали росту тканини.

Учение змогли виростити щурячі нейрони, клітини серця і м'язи, нашпиговані цими гібридними мережами. Клітини серця почали скорочуватися так само, як звичайні, що дозволило дослідникам використовувати цю мережу для зняття показань серцебиття.

Когда вони додали ліки, стимулюючий скорочення серцевих клітин, вони зафіксували збільшення скорочень, яке свідчить про те, що ця тканина функціонує так само як нормальна, і що мережа може фіксувати подібні зміни.

Команда Лібера також змогла виростити цілий кровоносну судину завдовжки в 1, 5 сантіметра з клітин людини, з проходять через нього проводами. Їм вдалося те, що не вдавалося нікому до них - записати електричні сигнали зсередини і зовні судини. Команда змогла визначити електричні шаблони, які, за їх словами, дозволять діагностіровать воспаленіе або які-небудь зміни, які збільшують ризик утворення пухлини або вказують на загрозу захворювань серця.

"Ви можете використовувати ці речі для прямих вимірювань впливу ліків на синтетично вирощені людські тканини, без ризиків, які супроводжують випробування на живих людях ", - сказав колега Лібера, Деніел Когейн. Він також вважає ймовірним поява латочок з цих тканин, які можна додавати на поверхню серця, для, припустімо, моніторингу виникають з ним проблем.

Владімір Парпура, нейробіолог з Алабамського університету в Бірмінгемі, який не брав участі в цьому дослідженні, припустив, що з цих тканин можна створити крихітні біометричні роботи або імплантати, які зможуть відновлювати пошкоджені тканини за допомогою електричних імпульсов.

Орігінал (на англ. Мовою): Newscientist.com

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции