Zdjęcie: Stephen Poff
„Jeszcze jeden robot uczy się być czymś więcej niż maszyną”, mruczą popularna piosenka Flaming Lips. Teraz naukowcy z Harvardu zbliżają się do tej marzycielskiej rzeczywistości. Napełnili komórki serca szczura drutami i tranzystorami, które monitorują impulsy elektryczne tkanki. W przyszłości, według New Scientist, te elementy cyborga mogą nawet kontrolować zachowanie tkanki organicznej.
„Pozwala skutecznie zatrzeć granicę między układami elektronicznymi, nieorganicznymi a organicznymi, biologicznymi”, mówi Charles Lieber, lider zespołu tkanek cyborga.
Sztuczne tkanki można wyhodować z materiałów biologicznych, ale badaczom nie udało się sprawić, by były elektrycznie aktywne. Podobnie, komponenty elektryczne zostały dodane do hodowanych tkanek, ale nigdy nie zostały zintegrowane z ich strukturami, więc pozostały jedynie dodatkami powierzchniowymi. Zespół Liebera połączył te dwa osiągnięcia badawcze, aby stworzyć elektrycznie żywą tkankę cyborga. W tym celu zaprojektowali sieci 3D przewodzących nanodrutów i wszczepili je czujnikami krzemowymi. Elastyczne, drobne druty pozwoliły tkance dalej rosnąć wokół rusztowania zawierającego elementy biologiczne, takie jak kolagen.
W hybrydowej sieci wyhodowali neurony szczurów, komórki serca i mięśnie. Komórki serca w końcu zaczęły się kurczyć, a naukowcy śledzili tempo swoich uderzeń, korzystając z odczytów sieci mechanicznej. Eksperymentowali także, dodając lek do tkanki, co zwiększyło jego szybkość bicia, a tym samym wskazało, że reaguje on tak jak każde normalne serce szczura.
Wychodząc od szczurów, zespół wyhodował ludzkie naczynie krwionośne o długości około 1, 5 centymetra i umieścił druty cyborga zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz domowej rurki krążeniowej. Zarejestrowali sygnały elektryczne i wykryli wzorce, które, jak mówią, mogą ostatecznie dać wskazówki do zapalenia, zbliżającej się choroby serca lub wzrostu guza, jeśli taki system zostanie wszczepiony w żywe ciała.
Naukowcy twierdzą, że ich następnym krokiem jest „połączenie tkanki i komunikowanie się z nią w taki sam sposób, jak robi to system biologiczny”. Innymi słowy, aby wypełnić pustkę między żywym a maszyną.
Więcej z Smithsonian.com:
Ci ludzie zamieniają się w cyborgi w piwnicy
Roboty dinozaurów wracają z zemstą
