Elektrode inspirisane filmom Terminator uzgajane u živim mozgovima otvaraju put za lečenje neuroloških poremećaja
Električni provodnici, koji podsećaju na one u filmovima „Terminator“, koji mogu da usmeravaju moždanu aktivnost, uspešno su uzgajani u mozgu riba i crva. Ovaj napredak bi mogao postaviti scenu za inovativne tretmane za neurološka stanja, uključujući Alchajmerovu bolest, prema istraživačima.
Ove male elektrode su napravljene od injekcionog, viskoznog gela obogaćenog enzimima koji služe kao „molekuli za sklapanje“. Ova tehnologija je kultivisana u tkivima ribe zebrice i medicinskih pijavica.
„Kontakt sa supstancama tela menja strukturu gela i čini ga električno provodljivim, što nije bio pre ubrizgavanja“, kaže dr Ksenofon Strakosas, vodeći autor studije i istraživač na Univerzitetu Lund, u saopštenju za medije. „U zavisnosti od tkiva, takođe možemo da prilagodimo sastav gela da bismo pokrenuli električni proces“.
Važno je napomenuti da riba, uprkos svojoj jednostavnosti, deli značajne genetske i ćelijske sličnosti sa ljudima, čak se može pohvaliti i mozgom koji funkcioniše slično našem. Transparentnost i veličina ove ribe pružaju jedinstven uvid u rad organa.
Pomenuti proboj bi se mogao uporediti sa zapletom iz naučnofantastičnog filma, koji podseća na kiborga Terminatora kojeg je prikazao Arnold Švarceneger: robota kontrolisanog mikroprocesorom, oklopljenog, ali prekrivenog ljudskim mesom, kožom, kosom i krvlju.
Elektrode su negovane u živim tkivima, pri čemu su molekuli tela delovali kao katalizatori. Ovo dostignuće označava značajan korak ka izradi potpuno integrisanih elektronskih kola unutar organizama, potencijalno uključujući ljude.
„Više decenija smo pokušavali da stvorimo elektroniku koja oponaša biologiju. Sada dozvoljavamo biologiji da kreira elektroniku za nas“, kaže profesor Magnus Berggren sa Univerziteta Linkoping, koautor studije.
Spajanje elektronike sa tkivom može pružiti dublji uvid u složene biološke funkcije. Ovaj rad obećava dalji razvoj interfejsa čovek-mašina za rešavanje bolesti povezanih sa mozgom. Tradicionalna bioelektronika u sektoru poluprovodnika poseduje krut dizajn, što je čini skoro nekompatibilnom sa dinamičkim biološkim sistemima signalizacije. Međutim, uređaj bi mogao premostiti ovaj jaz.
Bolesna metoda HAKERA za izvlačenje novca: Roditelji dobijaju pozive od veštačke inteligencije sa glasom njihove dece KOJA MOLE ZA POMOĆ https://t.co/hjgkfTXhfK
— Nulta Tačka (@NultaTackaSrb) October 2, 2023
Molekuli tela imaju sposobnost da modifikuju gel, čineći ga električno provodljivim, što nije bio pre ubrizgavanja. Sastav gela se može prilagoditi na osnovu specifičnog tkiva da bi se pokrenula električna aktivnost.
Zanimljivo je da su samo inherentni molekuli tela potrebni da katalizuju formiranje elektroda, eliminišući potrebu za genetskim modifikacijama ili spoljnim stimulansima poput svetlosti ili električne energije, što su bili preduslovi u ranijim eksperimentima.
Ovo pionirsko otkriće najavljuje promenu paradigme u bioelektronici. Ranije je pokretanje elektronskih procesa u telu zahtevalo implantaciju fizičkih objekata. U budućnosti, jednostavna injekcija gela bi mogla biti dovoljna, sa potencijalom da specifično cilja nerve, otvarajući put za stvaranje potpuno integrisanih elektronskih kola unutar ljudi.
U ispitivanjima, elektrode su formirane u mozgu, srcu i repnim perajima zebrice i oko nervnog tkiva medicinskih pijavica. Važno je da injekcija gela nije negativno uticala na životinje i ostale su nepromenjene. Značajan izazov sa kojim se suočio bio je obračun imunološkog sistema.
„Unošenjem pametnih promena u hemiju, uspeli smo da razvijemo elektrode koje su prihvatile moždano tkivo i imuni sistem. Riba je odličan model za proučavanje organskih elektroda u mozgu“, dodaje profesor Roger Olsson sa Univerziteta Lund.
Značajna razlika između biljaka i životinja leži u njihovim ćelijskim strukturama. Dok biljne ćelije imaju čvrste zidove koji pogoduju formiranju elektroda, životinjske ćelije liče na meku masu. Izrada gela, adekvatno strukturiranog sa pravom mešavinom supstanci za formiranje elektroda u takvom okruženju, bio je dugogodišnji izazov.
„Naši rezultati otvaraju perspektivu za potpuno nove načine razmišljanja o biologiji i elektronici. Još uvek imamo niz problema koje treba rešiti, ali ova studija je dobra polazna tačka za buduća istraživanja“, zaključuje Hane Bismans, ko-vodeći autor i doktorski kandidat u Lundu.
Studija je objavljena u časopisu Science.
Naravno, ova vrsta tehnologije može ponuditi napredak u zdravlju, ali ne bi trebalo da bude potrebna naučna fantastika da bi se predvidelo gde ovo takođe može poći po zlu, a da ne spominjemo potencijalne vojne primene.
