Home » D:News » Viitorul va aparţine cyborgilor? Savanţii americani au creat primul ţesut uman bio-electronic

Viitorul va aparţine cyborgilor? Savanţii americani au creat primul ţesut uman bio-electronic

Viitorul va aparţine cyborgilor? Savanţii americani au creat primul ţesut uman bio-electronic
Publicat: 27.08.2012
Oamenii de ştiinţă de la Universitatea Harvard au reuşit să fabrice un astfel de ţesut „cyborg” înglobând o reţea de nanofilamente biocompatibile în ţesut uman cultivat în laborator.

Echipa de cercetători condusă de Charles M. Lieber şi Daniel Kohane a realizat o „armătură” la scară nanometrică, pe care a „însămânţat-o” cu celule care, proliferând, au format ţesuturi.

Inspirându-se din arhitectura sistemului nervos autonom, cercetătorii au construit întâi, pe un substrat bidimensional, reţele de nanofilamente de siliciu, în jurul cărora a fost depusă apoi o reţea de molecule de polimeri organici. În interiorul „împletiturii” astfel obţinute, au fost introduşi nano-electrozi care permit tranzistorilor reprezentaţi de nanofilamente să măsoare activitatea electrică din celule fără a le leza. Apoi, substratul a fost dizolvat, lăsând în urmă împletitura de structuri nanometrice, care poate fi modelată ulterior în diferite forme tridimensionale.

„Însămânţând ” această structură poroasă cu celule umane, cărora li s-au creat condiţii pentru a se dezvolta, s-a obţinut un ţesut bio-electronic.

Ar putea fi soluţia unei probleme mult timp asociată cu bioingineria la nivel de ţesuturi: cum pot fi create sisteme capabile să înregistreze schimbările de ordin chimic sau electric dintr-un ţesut, odată ce acesta a fost cultivat şi implantat la locul dorit? De asemenea, modelul ar putea duce la crearea unei metode de a stimula în mod direct ţesutul şi de a măsura reacţiile celulare.

În acest sens, modelul este un fel de replică artificială a sistemului nervos autonom, care, la nivel tisular şi celular, controlează permanent parametri precum pH, ul, concentraţia de oxigen şi alţi factori şi declanşează răspunsuri adecvate, pentru a menţine respectivii parametri în limitele normale.

Folosind celule miocardice şi nervoase, cercetătorii au reuşit să creeze ţesuturi care conţin reţele nanometrice incorporate, fără a afecta viabilitatea sau activitatea celulelor. Folosind apoi dispozitivele nanometrice incorporate, au putut să detecteze semnalele electrice emise de celule în profunzimea ţesuturilor şi să măsoare caracteristicile modificărilor acestor semnale ca răspuns la medicamentele cardio- şi neurostimulatoare.

De asemenea, specialiştii au construit vase sanguine echipate cu nanostructuri artificiale şi au folosit aceste nanostructuri pentru a măsura schimbările de pH – precum cele care apar în caz de inflamaţie sau ischemie – atât în afara, cât şi în interiorul vaselor de sânge.

Se întrevăd deja diverse aplicaţii pentru noua tehnologie, dar cele mai promiţătoare, spun autorii, sunt asociate cu industria farmaceutică. Cercetătorii din acest domeniu pot folosi tehnologia pentru a afla exact cum se comportă noile medicamente în ţesuturi tridimensionale, nu numai în structuri practic bidimensionale, cum sunt straturile subţiri de celule cultivate în laborator.

De asemenea, sistemul ar putea fi utliizat cândva pentru a monitoriza schimbările survenite în interiorul organismului şi a lua măsuri de corectare – prin stimulare electrică a ţesuturilor sau prin administrarea de medicamente – în cazul depăşirii limitelor normale.

Sursa: Harvard Gazette

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Industria invizibilă care susține alimentația globală: ce este sectorul alimentar informal?
Industria invizibilă care susține alimentația globală: ce este sectorul alimentar informal?
Cel mai mare furt de vin din istoria Italiei: au fost luate zeci de mii de sticle
Cel mai mare furt de vin din istoria Italiei: au fost luate zeci de mii de sticle
16-28 octombrie 1962 – Criza rachetelor din Cuba. Cele 13 zile în care lumea s-a apropiat de războiul nuclear
16-28 octombrie 1962 – Criza rachetelor din Cuba. Cele 13 zile în care lumea s-a apropiat de războiul nuclear
De ce expansiunea reală a Universului nu se potrivește cu datele noastre? Astronomii tocmai au elucidat misterul
De ce expansiunea reală a Universului nu se potrivește cu datele noastre? Astronomii tocmai au elucidat misterul
Un pui de țestoasă cu două capete a fost găsit la Cape Cod. Este al treilea caz în cinci ani
Un pui de țestoasă cu două capete a fost găsit la Cape Cod. Este al treilea caz în cinci ani
14 octombrie 1947 – Chuck Yeager sparge bariera sunetului
14 octombrie 1947 – Chuck Yeager sparge bariera sunetului
Cum ne anesteziază medicamentele și ce ne pot spune despre conștiință
Cum ne anesteziază medicamentele și ce ne pot spune despre conștiință
De ce avem nevoie de grăsime corporală și de ce prea puțină poate fi periculoasă
De ce avem nevoie de grăsime corporală și de ce prea puțină poate fi periculoasă
Cafeaua decofeinizată ar putea avea un avantaj surprinzător pentru creier
Cafeaua decofeinizată ar putea avea un avantaj surprinzător pentru creier
În ce țară vor putea fi văzute prețurile combustibililor direct în Google Maps?
În ce țară vor putea fi văzute prețurile combustibililor direct în Google Maps?
Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au turnat 300.000 de litri de apă sărată într-o pădure
Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au turnat 300.000 de litri de apă sărată într-o pădure
Italia este „invadată” de mașini cu numere străine. Mașinile din care țări sunt în top?
Italia este „invadată” de mașini cu numere străine. Mașinile din care țări sunt în top?
Restituire istorică în Franța: o vioară confiscată de naziști a fost înapoiată moștenitorilor după 80 de ani
Restituire istorică în Franța: o vioară confiscată de naziști a fost înapoiată moștenitorilor după 80 de ani
Fermierii scot din pământ cartofi tot mai mici. De ce apar „cartofii pitici”?
Fermierii scot din pământ cartofi tot mai mici. De ce apar „cartofii pitici”?
Ce s-a întâmplat după ce un fulger a lovit un avion cu peste 100 de pasageri?
Ce s-a întâmplat după ce un fulger a lovit un avion cu peste 100 de pasageri?
Un mecanic italian explică la câți kilometri trebuie să schimbi uleiul de motor ca să nu afectezi turbina
Un mecanic italian explică la câți kilometri trebuie să schimbi uleiul de motor ca să nu afectezi turbina
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer