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
În 1975, Uniunea Sovietică a montat un tun pe o navă spațială și a tras cu el. Ce încercau să facă?
În 1975, Uniunea Sovietică a montat un tun pe o navă spațială și a tras cu el. Ce încercau să facă?
Oamenii de știință ar fi aflat, în sfârșit, de ce atmosfera Soarelui este mult mai fierbinte decât suprafața sa
Oamenii de știință ar fi aflat, în sfârșit, de ce atmosfera Soarelui este mult mai fierbinte decât suprafața sa
Inteligența Artificială poate fi ușor păcălită să pretindă că a găsit viață extraterestră, iar acest lucru ar putea provoca haos în viitor
Inteligența Artificială poate fi ușor păcălită să pretindă că a găsit viață extraterestră, iar acest lucru ar ...
Patru arbori de cacao peruvieni nou descoperiți ar putea salva viitorul ciocolatei
Patru arbori de cacao peruvieni nou descoperiți ar putea salva viitorul ciocolatei
Coastele rupte vechi de 6.000 de ani descoperite în Siria ar putea fi unul dintre cele mai vechi cazuri cunoscute de abuz asupra copiilor
Coastele rupte vechi de 6.000 de ani descoperite în Siria ar putea fi unul dintre cele mai vechi cazuri cunoscute de abuz ...
O inversare bruscă a fost detectată în nucleul Pământului
O inversare bruscă a fost detectată în nucleul Pământului
Cum poate fi liniștită mintea? Cinci metode susținute de cercetările din psihologie și neuroștiințe
Cum poate fi liniștită mintea? Cinci metode susținute de cercetările din psihologie și neuroștiințe
Mintea flexibilă: de ce acceptarea incertitudinii reduce anxietatea și stresul
Mintea flexibilă: de ce acceptarea incertitudinii reduce anxietatea și stresul
Ce se întâmplă în creier după o despărțire? De ce „inima frântă” nu este doar o metaforă
Ce se întâmplă în creier după o despărțire? De ce „inima frântă” nu este doar o metaforă
Rocile antice dezvăluie că perioadele calde din trecut ale Pământului nu au fost așa cum s-a crezut
Rocile antice dezvăluie că perioadele calde din trecut ale Pământului nu au fost așa cum s-a crezut
Telescopul Webb a descoperit cea mai îndepărtată galaxie, asemănătoare cu a noastră, din Universul timpuriu
Telescopul Webb a descoperit cea mai îndepărtată galaxie, asemănătoare cu a noastră, din Universul timpuriu
Care sunt țările europene cu cei mai mulți milionari în dolari?
Care sunt țările europene cu cei mai mulți milionari în dolari?
Noi reguli în turismul românesc. Ce modificări au intrat în vigoare?
Noi reguli în turismul românesc. Ce modificări au intrat în vigoare?
Educația trece prin una dintre cele mai grave crize din ultimele decenii, avertizează un raport
Educația trece prin una dintre cele mai grave crize din ultimele decenii, avertizează un raport
„Mormântul iluziilor germane”. Înfrângerile ruşinoase pe care nemţii le-au suferit în România în Primul Război Mondial
„Mormântul iluziilor germane”. Înfrângerile ruşinoase pe care nemţii le-au suferit în România în Primul Război Mondial
Cum ne afectează canicula starea de spirit? Temperaturile extreme influențează chiar și modul în care gândim!
Cum ne afectează canicula starea de spirit? Temperaturile extreme influențează chiar și modul în care gândim!
Cum negociau politicienii viitorul României după Primul Război Mondial
Cum negociau politicienii viitorul României după Primul Război Mondial
Un oraș neașteptat a fost numit Capitala Ciclismului din Polonia
Un oraș neașteptat a fost numit Capitala Ciclismului din Polonia