На шаг ближе к киборгам - ученые создали биоткань с нано-датчиками
Терминатор Джеймса Кэмерона, несмотря на человеческий облик, под кожей был бронированным киборгом, построенным из металла. Так он выглядел более 20 лет назад. А сегодня ученые приближаются к созданию современного «Терминатора» - правда, служить он будет исключительно во благо людям.
Исследователи Гарвардского университета в сотрудничестве с коллегами из Массачусетского технологического института, а также специалистами из Бостонской детской больницы выяснили, как выращивать искусственную биологическую ткань с буквально вплетенной в нее электроникой наномасштаба. Сложно сказать, где заканчивается ткань и начинается электроника, границ между ними нет вовсе.
Исследователи удалось придумать автономную электронику из нанопроводов, каждый из которых около 80 нанометров в диаметре. Нанопровода собраны в хаотичную, пористую конфигурацию, которую можно сравнить с сахарной ватой, и покрытую биологически совместимым материалом. Клеточные культуры затем помещаются в промежутки между нанопроводами и растут, чтобы образовать единую структуру с несущими сигналы нанопроводами.
Этот принципиально новый подход в медицинском обследовании позволит взаимодействовать с биологическими тканями организма более эффективно, собирая данные глубоко в тканях без повреждения или нарушения функционирования внутренних органов и систем.
В предварительных экспериментах сердечные и нервные клетки выращивались внутри наноструктурированных тканей. Используя сети нанопроводов, исследователи смогли обнаружить клеточные электрические сигналы, генерируемые в глубине тканей, и оценить, как они реагировали на сердечно- или нейростимулирующие лекарства. Затем были построены биоинженерные кровеносные сосуды со встроенными нанопроводными сетями, и было показано, что они могут измерять рН, который обычно меняется в ответ на воспаление.
Усилия исследователей могут привести к научному прорыву по изучению биологических тканей на наноуровне, и, возможно, в один прекрасный день появятся андроиды, «распечатанные» на 3D-принтере сразу вместе с необходимой электроникой, вживленной в биоткань. А пока ученые говорят о непосредственном применении электробиологических тканей в прикладных науках, ведь это может привести к значительному улучшению качества медицинской диагностики и лечения. Нано-датчики могут быть имплантированы в организм для контроля клеточной активности в невиданных доселе масштабах точности; с другой стороны, электрические сигналы могли бы регулировать деятельность клеток на гиперлокальном уровне. На основе обратной связи датчики способны «подменить» клетки, которые по каким-то причинам не справляются со своими обязанностями.
http://asseller.ru/technique/1047-uchenye-sozdali-biotkan-s-nano-datchikami.html