Tin dược học
Các nhà khoa học phát triển điện cực trong mô sống
Feb
Các nhà khoa học phát triển điện cực trong mô sống
Bởi Cara Murez Phóng viên HealthDay>
THỨ SÁU, ngày 24 tháng 2 năm 2023 — Các nhà khoa học Thụy Điển cho biết họ đã phát triển các điện cực trong mô sống, mở đường cho việc hình thành các mạch điện tử tích hợp đầy đủ trong cơ thể sống.
Sự phát triển làm mờ ranh giới giữa sinh học và công nghệ, một ngày nào đó có thể dẫn đến các liệu pháp điều trị rối loạn thần kinh.
“Trong nhiều thập kỷ, chúng tôi đã cố gắng tạo ra các thiết bị điện tử bắt chước sinh học. Bây giờ chúng tôi để sinh học tạo ra các thiết bị điện tử cho chúng tôi,” nhà nghiên cứu Magnus Berggren cho biết trong một thông cáo báo chí từ Đại học Linköping ở Thụy Điển. Ông là giáo sư tại Phòng thí nghiệm Điện tử hữu cơ tại trường đại học.
Điện tử sinh học thông thường rất khó, nếu không muốn nói là không thể kết hợp với các hệ thống tín hiệu sinh học sống.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp tạo ra các vật liệu mềm, dẫn điện trong mô sống.
Họ đã tiêm một loại gel chứa các enzym làm “phân tử lắp ráp” và sau đó có thể phát triển các điện cực trong mô của cá ngựa vằn và đỉa làm thuốc.
“Việc tiếp xúc với các chất của cơ thể làm thay đổi cấu trúc của gel và làm cho nó dẫn điện, điều không có trước khi tiêm. Tùy thuộc vào mô, chúng tôi cũng có thể điều chỉnh thành phần của gel để quá trình điện diễn ra,” ông nói. Xenofon Strakosas, một trong những nhà lãnh đạo của nghiên cứu. Ông cũng là nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Điện tử Hữu cơ của Linköping và tại Đại học Lund ở Thụy Điển.
Các nhà nghiên cứu cho biết các phân tử nội sinh của chính cơ thể là đủ để kích hoạt sự hình thành các điện cực.
Không cần chỉnh sửa gen cũng như các tín hiệu bên ngoài, chẳng hạn như ánh sáng hoặc năng lượng điện, vốn cần thiết trong các thí nghiệm trước đây.
Các nhà nghiên cứu cho biết công trình này mở đường cho một hướng đi mới trong lĩnh vực điện tử sinh học.
Phương pháp này có thể nhắm mục tiêu vật liệu dẫn điện tử đến các cấu trúc sinh học cụ thể. Với điều này, họ có thể tạo ra một giao diện để kích thích thần kinh.
Theo nghiên cứu, cuối cùng, việc chế tạo các mạch điện tử tích hợp đầy đủ trong các sinh vật sống có thể thực hiện được.
Tại Đại học Lund, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc hình thành điện cực trong não, tim và vây đuôi của cá ngựa vằn và xung quanh mô thần kinh của đỉa làm thuốc.
Theo nghiên cứu, các con vật không bị tổn hại bởi gel được tiêm. Mặt khác, chúng không bị ảnh hưởng bởi sự hình thành điện cực.
Các tác giả cho biết một trong nhiều thách thức trong các thử nghiệm này là tính đến hệ thống miễn dịch của động vật.
“Bằng cách thực hiện những thay đổi thông minh đối với hóa học, chúng tôi có thể phát triển các điện cực được mô não và hệ thống miễn dịch chấp nhận. Cá ngựa vằn là một mô hình tuyệt vời để nghiên cứu các điện cực hữu cơ trong não”, nhà nghiên cứu cho biết. Roger Olssongiáo sư sinh học hóa học và trị liệu tại Đại học Lund.
Olsson đã khởi xướng nghiên cứu sau khi đọc về một loại hoa hồng điện tử được phát triển tại Đại học Linköping vào năm 2015.
Một sự khác biệt quan trọng giữa thực vật và động vật là trong cấu trúc tế bào. Thực vật có thành tế bào cứng cho phép hình thành các điện cực. Các tế bào động vật giống như một khối mềm.
Các tác giả lưu ý rằng việc tạo ra một loại gel có đủ cấu trúc và sự kết hợp đúng đắn của các chất để tạo thành các điện cực trong môi trường xung quanh như vậy đã mất nhiều năm để thực hiện.
“Kết quả của chúng tôi mở ra những cách suy nghĩ hoàn toàn mới về sinh học và điện tử. Chúng tôi vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết, nhưng nghiên cứu này là điểm khởi đầu tốt cho các nghiên cứu trong tương lai,” ông nói. Hanne Biesmansmột sinh viên tiến sĩ tại Đại học Linkoping, một trong những người đứng đầu nghiên cứu.
Theo nghiên cứu, mặc dù nghiên cứu trên động vật không phải lúc nào cũng cho kết quả tương tự ở người, nhưng những phát hiện này có thể hỗ trợ hiểu biết về các chức năng sinh học phức tạp, chống lại các bệnh trong não và phát triển các giao diện trong tương lai giữa con người và máy móc.
Những phát hiện đã được công bố gần đây trên tạp chí Khoa học.
nguồn
- Đại học Linköping, bản tin, ngày 23 tháng 2 năm 2023
© 2023 HealthDay. Đã đăng ký Bản quyền.
Đăng vào tháng 2 năm 2023
Source link
