Впервые в мире гель запускает создание электродов в живых организмах

Биоэлектроника — развивающаяся область медицины, но, возможно, она только что сделала гигантский шаг вперед: ученые успешно выращивают 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 живых тканях, используя молекулы тела, чтобы активировать их. Исследователи первыми успешно сделали это без необходимости использования внешних сигналов или модификации генов.

В экспериментах, проведенных в Лундском университете, рыбкам данио и медицинским пиявкам вводили гель, содержащий ферменты в качестве «молекул сборки». Благодаря этому ученые заметили, что в мозгу, сердце и хвостовых плавниках рыбок данио, а также вокруг нервной ткани пиявок образуются электроды. Гель не причинил животным ни вреда, ни вредного воздействия электродов.

«Внеся разумные изменения в химию, мы смогли разработать электроды, которые воспринимаются тканями мозга и иммунной системой. Рыбки данио — отличная модель для изучения органических электродов в мозге», — объяснил Роджер Олссон, профессор Медицинского института. Факультет Лундского университета.

Обычно имплантированные объекты необходимы для запуска электрических цепей в организме. Неудивительно, что команде потребовалось несколько лет, чтобы разработать гель, которому требовалась правильная структура и компоненты для успешного воздействия на клетки животных.

«Контакт с веществами организма меняет 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», — сказал Ксенофон. Стракосас, доктор философии в Лаборатории органической электроники (LOE) Университета Линчёпинга.

Хотя сейчас все это может звучать как научная фантастика, исследователи полагают, что этот путь исследования позволит в долгосрочной перспективе увидеть полностью интегральные схемы в человеческом теле – то, что может изменить облик неврологических методов лечения. Команда признает, что существует «ряд проблем, которые необходимо решить», но это исследование открывает 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 за нас».

Исследование было опубликовано в журнале Science.

Источник: Университет Линчепинга через EurekaAlert!