Американские ученые создали “фитнес-трекер” для отдельных клеток
Устройства в виде фитнес-трекеров для отдельных клеток организма человека создали ученые Массачусетского технологического института. Они представляют собой беспроводные пленки, которые мягко обволакивают нервные отростки, а именно аксоны и дендриты. В результате они могут формировать модель метаболической и электрической активности нейронов на субклеточном уровне.
Известный факт, как сложно устроена структура человеческого мозга. Поэтому ученым до сих пор не удавалось создать какой-либо биоэлектронный имплантат. А все потому, что аксоны, объединяющие нейроны с другими органами, имеют изогнутую форму и достаточно хрупкие. Значит, устройство должно быть максимально гибким, чтобы контакт был беспрепятственным.
Учитывая вышеупомянутые ограничения, ученые применили мягкий полимер. Под воздействием света тонкие листы азобензола сворачиваются так, что оборачиваются вокруг клеток. Путем регулировки интенсивности света и поляризации, ученые могут контролировать диаметр и направление сворачивания. В итоге получаются микротрубочки, диаметр которых не более 1 мкм.
Разработка ученых по созданию таких полимерных структур может масштабироваться. Технология уже была успешно испытана на нейронах крыс. Ученые отметили, что пленки плотно огибают аксоны и дендриты без каких-либо повреждений.
Новая технология открывает возможность использования беспроводных устройств, чтобы без проблем вводить тысячи таких пленок. Активизация работы пленок будет осуществляться при помощи света. Азобензол также может служить изолятором, поэтому тонкие пленки в данном случае могут выступать в виде синтетического миелина, чтобы восстанавливать поврежденные аксоны. Это может быть востребовано, например, при рассеянном склерозе, чтобы замедлить деградацию нейронов.
Источник https://www.nature.com/articles/s42004-024-01335-8.
