Mix levende cellen met elektronica en je kweekt een cyborg

Mix levende cellen met elektronica en je kweekt een cyborg

donderdag 30 augustus 2012 11:40

Onderzoekers hebben weefsel ontwikkeld dat voor de helft uit elektronica en voor de helft uit levende cellen bestaat.

De hartspiertjes in een petrischaaltje in een lab aan de universiteit van Harvard kloppen zoals zoals echte hartcellen maar in werkelijkheid is het cyborgweefsel. Door deze cellen lopen nanodraadjes en transistors die ‘luisteren’ naar de elektrische impulsen van iedere cel. Op dit moment kan het cyborgweefsel alleen elektrische pulsen waarnemen maar in de toekomst hopen de wetenschappers ook elektrische impulsen door te geven naar de cellen om ze te besturen.

Het weefsel zou geschikt zijn om medicijnen te testen maar ook voor meer biologische versies van pacemakers. Als de onderzoekers het voor elkaar krijgen om via de elektronika in het weefsel cellen aan te sturen dan kan dat nieuwe generaties protheses of medische minirobots opleveren.

Wetenschappers ontwikkelden al eerder kunstmatige weefsels gemaakt van biologische materialen maar die waren niet elektrisch actief. Er lopen ook experimenten waarbij implantaten metingen kunnen verrichten aan weefsel maar dat was tot nu toe altijd aan de oppervlakte. Het cyborgweefsel integreert voor het eerst elektronica in de structuur van het weefsel. De wetenschappers creëerden als het ware drie dimensionale ‘steigers’ van nanodraadjes die uitgerust zijn met nano-sensoren. De nanodraadjes zijn uiterst flexibel en dun zodat levend weefsel er zonder problemen in- en omheen kan groeien.

De onderzoekers hebben het cyborgweefsel ook gemaakt voor neuronen, spieren en bloedvaten. De hartcellen in dit onderzoek klopten ook als gewone cellen en ze gebruikten het netwerkje in het weefsel om de ‘hartslag’ te meten. Na het toevoegen van een medicijn die de hartslag stimuleert, zagen ze de hartslag toenemen. Dat was een indicatie dat de cellen zich normaal gedroegen en dat de elektronica in het weefsel deze toename ook kon meten.

De wetenschappers groeiden in het lab ook een 1,5 centimeter lang bloedvat met elektronica erin verweven. Ze konden hiermee voor het eerst elektrische signalen aan de binnen- en de buitenkant van het bloedvat meten. Dergelijke metingen kunnen aanwijzingen geven of het bloedvatweefsel veranderd is en gevoelig zou zijn voor de ontwikkeling van tumoren of aangeven dat er mogelijk hartkwalen zijn. Met dit onderzoek vervaagt de grens tussen elektronica, anorganische en biologische systemen. De science fiction van de cyborg-mens-machine komt hiermee weer een stapje dichterbij.

David schrijft al sinds jaar en dag voor Bright en heeft het voorrecht de meeste gadgets te reviewen voor de enige echte Uitpakparty. Van alle gadgets houdt David het meest van robotica en hij heeft een voorliefde voor wetenschap in al zijn facetten.

Reacties

De T800 in aanbouw?

 

De Lift