ساختن ماهی خال مخالی الکترونیکی: دانشمندان در بافت های زنده الکترود رشد دادند - مالکوم

به گزارش خبرنگاران به نقل از هلث دی فراوری این مدارهای الکترونیکی در بافت های زنده مرزهای میان زیست شناسی و فناوری را محو می نماید و ممکن است روز به ایجاد درمان هایی برای اختلالات عصبی یا نورولوژیکی بینجامد.

ماگنوس برگرن از دانشگاه لینکوپینگ در سوئد، استاد در آزمایشگاه الکترونیک آلی در این دانشگاه و سرپرست این پژوهش گفت: ما برای چند دهه کوشش کردیم که مدارهای الکترونیکی خلق کنیم که از زیست شناسی تقلید نمایند. اکنون می گذاریم که زیست شناسی الکترونیک را برای ما خلق کند.

ترکیب کردن بیوالکترونیک های (الکترونیک های زیستی) معمول با سیستم های پیغام رسان زیستی زنده کاری مشکل است، اگر ناممکن نباشد.

این پژوهشگران برای حل این مشکل روشی را برای ایجاد مواد نرم با رسانایی الکترونیکی در بافت زنده ابداع کردند.

آنها ژلی حاوی آنزیم هایی به عنوان مولکول های مونتاژنماینده را به بافت تزریق کرد و بعد توانستند الکترودهایی در بافت ماهی خال مخالی و زالوهای طبی ایجاد نمایند.

به گفته این پژوهشگران، تماس با مواد بدن ساختار این ژل را تغییر می دهد و باعث می گردد آنها رسانایی الکتریکی پیدا نمایند، در حالیکه پیش از تزریق این خاصیت را نداشتند. ترکیب این ژل بسته به نوع بافت قابل تغییر است تا فرآیند الکتریکی ادامه یابد.

مولکول های درون زای خود بدن برای تحریک تشکیل الکترودها کافی هستند. نه تغییر ژنتیکی و نه سیگنال های خارجی مانند انرژی نور یا الکتریکی که در تجربه های قبلی مورد احتیاج بودند، در این آنالیز ضرورت پیدا نکردند.

پلیمرهای رسانا (آبی) در باله های دم یک مارماهی زنده تشکیل شده اند.

چشم اندازهای نو در الکترونیک زیستی

این پژوهشگران می گویند نتایج کارشان مسیرهای نوی را در الکترونیک زیستی یا بیوالکترونیک می گشاید.

این روش می تواند مواد رسانای الکترونیکی تا ساختارهای زیستی خاص را هدف قرار دهد و با آن می توان میانجی های برای تحریک عصبی خلق کرد.

در نهایت، ساختن مدارهای الکترونیکی کاملا یکپارچه در ارگانیسم های زنده ممکن است امکان پذیر باشد.

این پژوهشگران در دانشگاه لوند سوئد توانستن به طور موفقی در مغز، قلب و باله های دم ماهی خال مخالی و در پیرامون بافت های عصبی زالوهای طبی الکترود تشکیل دهند.

ژل تزریق شده به این حیوانات به انها آسیبی نزد. تشکیل الکترود به طور کلی تاثیری بدی در این حیوانات ایجاد نکرد.

این پژوهشگران می گویند در ساختن الکترود در بافت های زنده باید به موضوع پذیرفته شدن آمخت بوسیله بافت مغزی و دستگاه ایمنی توجه داشت و ماهی خال مخالی یک الگوی عالی برای آنالیز الکترودهای آلی در مغز است.

قبلا دانشمندان الکترودهایی را در بافت های گیاهی ایجاد نموده بودند و گل سرخ الکترونیکی ساخته بودند. اما تفاوت در این است که سلول های گیاهی دیوارهای انعطاف ناپذیری دارند که امکان تشکیل الکترودها را فراهم می نماید، اما سلول های حیوانی بیشتر مانند یک توده نرم هستند.

• ایجاد مدارهای الکتریکی درون گل های زنده

ساختن ژلی که ساختاری کافی و ترکیبی درست از مواد برای تشکیل الکترودها در چنین محیطی داشته باشد، سال ها وقت دانشمندان را گرفت.

این پیشرفت می تواند به درک کارنمودهای پیچیده زیستی، مقابله با بیماری ها در مغز و ایجاد میانجی های میان انسان و ماشین در آینده یاری کند.

یافته های این پژوهش در ژورنال Science منتشر شده است.