Биоэлектроника - растущая медицинская область, и только что она совершила гигантский скачок вперед. Ученые успешно вырастили электроды внутри живой ткани. Это позволит создавать электронные схемы, буквально встроенные в живой организм.
Прорыв был совершен учеными из Линчёпинговского, Лундского и Гётеборгского университетов в Швеции. Они смогли встроить электроды в живую ткань, перестроив молекулы самого организма. Причем это делается без внешних сигналов или генетической модификации.
Как это работает?
Обычно, имплантируемые электроды необходимы для восстановления или создания электрических цепей в теле. Команде потребовалось несколько лет, чтобы разработать гель с правильной структурой и компонентами, необходимыми для успешного применения в живых клетках. При контакте с веществами организма этот гель меняет свою структуру и становится электропроводящим. Таким образом, внутри теле «вырастает» гибкий электрод, готовый к работе в электрической цепи.
Эксперименты проводились на рыбках данио-рерио и медицинских пиявках в университете Лунда. После введения геля в мозгу, сердце и хвостовых плавниках рыбок, а также в нервной ткани пиявок образовывались электроды. При этом животные не страдали от модификации и вообще не испытали негативных последствий от наявности электродов.
«Изменив химический состав, мы смогли создать электроды, которые были приняты мозговой тканью и иммунной системой. Рыбка данио-рерио - отличная модель для изучения органических электродов в мозгу», - объясняет профессор медицинского факультета Лундского университета Роджер Олссон.
Зачем это нужно?
Гибкие электроды, которые «прорастают» внутри тела и не отторгаются иммунной системой - невероятно важная технология. Во-первых, она открывает новые способы лечения неврологических заболеваний и травм. Естественные нервные волокна являются электрохимическими проводниками. Соответственно, любое повреждение нервов можно считать разрывом в электрической цепи. Возможность выращивать новые электрические цепи в организме может оказать решающее влияние на неврологическую терапию.
В более отдаленной перспективе подобная технология может упростить установку электронных имплантов. И речь идет не только о медицинских устройствах, но и о более сложных и интересных модификациях, расширяющих диапазон человеческих возможностей.
Ученые признают, что их технология все еще очень сырая, но с гордостью отмечают, что исследование открывает новые горизонты в области биоэлектроники.
Исследование опубликовано в журнале Science.
