Mokslo ir technologijų pasaulis

Panašu, miniatiūrinių smegenų auginimo laboratorijoje neurologams nepakako, nes tyrėjų grupė sukonstravo dirbtinį neuroną, veikiantį taip pat, kaip tikras. Nuostabu, kad dirbtinės ląstelės sugebėjo perimti pagrindines neuronų signalo perdavimo funkcijas ir gali bendrauti su tikromis žmogaus ląstelėmis be jokių gyvų dalių.

Bet sintetiniai neuronai buvo kuriami ne vien tam, kad būtų įrodyta, jog tai įmanoma. Komanda mano, kad ateityje gali būti įmanoma panaudoti šiuos įrenginius pacientams su pažeistais nervais, pavyzdžiui, gydant sužeidimus ar ligas. Jie taip pat atsirastų vietos ir protezų pramonėje, nes chirurgai galėtų panaudoti juos žmogaus audinių ir dirbtinių galūnių sujungimui, kas leistų šiuos geriau valdyti. Daugiau apie šį stulbinantį išradimą galite paskaityti Bio sensors and Bio electronics.

Neuronai, ar nervai, yra specializuotos ląstelės, apdorojančios ir perduodančios informaciją į kitas ląsteles. Kad galėtų komunikuoti, jos išskiria cheminius signalus, neurotransmiterius, į mažus tarpląstelinius tarpus – sinapses. Tas medžiagas priima besiliečiančios ląstelės ir paverčia elektros signalu, kitaip veikimo potencialu, sklindančiu neurono atšaka – aksonu. Pasiekęs kitą jo galą, elektrinis signalas vėl paverčiamas cheminiu signalu, skleidžiamu per sinapsę, kuris vėl pradeda visą procesą iš naujo.

Siekdami pamėgdžioti šį procesą, kurdami neuroną, Švedijos Karolinos instituto tyrėjai naudojo laidžias molekules, ar polimerus, sujungdami fermentų biosensorius su organine bioelektronika. Sensoriai iš aplinkos priima tyrėjų sukeltus cheminius signalus, kuriuos elektriniu signalu paverčia elektronų pompa, kontroliuojanti jonų srautą, panašiai, kaip nervų membranose esantys jonų kanalai. Galiausiai elektrinis signalas paverčiamas atgal į cheminį, kitame inde išskiriamą cheminį signalą, galintį veikti žmogaus ląsteles.

Mokslininkai tiki, kad toliau šias ląsteles vystant ir miniatiūrizuojant, jas bus galima naudoti ir už laboratorijos ribų, ir gal net žmogaus kūne.

„Planuojame, kad ateityje, pridėjus bevielę komunikaciją, biosensoriai galėtų būti išdėstomi ant kūno ir paskatinti neurotransmiterių išsiskyrimą kur nors toliau,“ sakė tyrimo vadovė Agneta Richter-Dahlias pranešime. „Naudojant tokius save reguliuojančius jutiklius ir signalo pristatymą, o gal ir nuotolinę kontrolę, atsiveria naujos ateities tyrimų ir neurologinių susirginų gydymo perspektyvos.“