محققان دانشگاه های لینشوپینگ، لوند و گوتنبرگ در سوئد با موفقیت الکترودهایی را در بافت زنده با استفاده از مولکول های بدن بعنوان محرک رشد دادند که راه را برای تشکیل مدارهای الکترونیکی کاملاً یکپارچه در موجودات زنده هموار می کند.
به گزارش سلولز سیناپرس، پروفسور مگنوس برگرن (Magnus Berggren) در آزمایشگاه الکترونیک ارگانیک در دانشگاه لینشوپینگ به عنوان پژوهشگر ارشد این مطالعات می گوید: برای چندین دهه، ما سعی کرده ایم دستگاه الکترونیکی بسازیم که زیست شناسی را تقلید کند اما اکنون اجازه می دهیم زیست شناسی الکترونیک را برای ما ایجاد کند.
او توضیح می دهد:اتصال الکترونیک به بافت بیولوژیکی برای درک عملکردهای پیچیده بیولوژیکی، مبارزه با بیماری ها در مغز و ایجاد رابط های آینده بین انسان و ماشین مهم است. با این حال، بیوالکترونیک معمولی که به موازات صنعت نیمه هادی ها توسعه یافته ، دارای طراحی ثابت و ثابتی است که ترکیب زتوویت آن با سیستم های سیگنال بیولوژیکی زنده، اگر غیرممکن نباشد، دشوار است.
برای پر کردن این شکاف بین زیست شناسی و فناوری، محققان روشی را برای ایجاد مواد نرم، بدون بستر و رسانای الکترونیکی در بافت زنده ایجاد کرده اند. محققان با تزریق ژل حاوی آنزیم ها به عنوان مولکول های مونتاژی توانستند الکترودهایی را در بافت گورخرماهی و زالوهای دارویی رشد دهند.
زنوفون استراکوساس (Xenofon Strakosas) محقق دانشگاه لوند و یکی از پژوهشگران اصلی این مطالعه می گوید:تماس با مواد بدن ساختار ژل را تغییر داده و آنرا رسانای الکتریکی می کند. مولکول های درون زای بدن برای تحریک تشکیل الکترود کافی پانسمان زتوویت است و نیازی به اصلاح ژنتیکی یا سیگنال های خارجی مانند نور یا انرژی الکتریکی که در آزمایش های قبلی ضروری بوده است وجود ندارد.
در این مطالعه، محققان همچنین نشان می‌دهند که این روش می تواند مواد رسانای الکترونیکی را به زیرساخت های بیولوژیکی خاص هدف قرار دهد و در نتیجه رابط های مناسبی برای تحریک عصبی ایجاد کند. به گزارش سیناپرس، این دستاورد باعث می شود در دراز مدت ، ساخت مدارهای الکترونیکی کاملاً یکپارچه در موجودات زنده ممکن شود.
در آزمایش هایی که در دانشگاه لوند انجام شد، این تیم تحقیقاتی با موفقیت به تشکیل الکترود در مغز، قلب و باله های دم گورخرماهی و اطراف بافت عصبی زالوهای دارویی دست یافتند. حیوانات توسط ژل تزریق شده آسیبی ندیده و در غیر این صورت تحت تأثیر تشکیل الکترود قرار نگرفتند.
پروفسور راجر اولسون (Roger Olsson) یکی دیگر از محققان از دانشکده پزشکی می گوید:با ایجاد تغییرات هوشمندانه در شیمی، ما توانستیم الکترودهایی ایجاد کنیم که توسط بافت مغز و سیستم ایمنی پذیرفته شد. گورخرماهی یک مدل عالی برای مطالعه الکترودهای آلی در مغز است.
به گزارش سیناپرس، پروفسور اولسون در خاتمه می گوید: نتایج مطالعات ما راه های کاملاً جدیدی را برای تفکر در مورد زیست شناسی و الکترونیک باز می کند. ما هنوز طیف وسیعی از مشکلات را برای حل داریم، اما این مطالعه نقطه شروع خوبی برای تحقیقات آینده است.
شرح کامل این پژوهش و نتیجه آن در مجله Science منتشر شده است.
منبع