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

Publicat: 27.08.2012
Viitorul va aparţine cyborgilor? Savanţii americani au creat primul ţesut uman bio-electronic
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

Cele mai noi articole
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?