Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.02.2023
Сергей Васильев
5 143

Ученые «вырастили» электроды внутри рыбы

5.3

Биологи и химики из Швеции продемонстрировали гель, содержащий белки для формирования гибких, проводящих электричество структур. Процесс сборки запускается после инъекции такого коктейля в организм, и электроды «вырастают» уже внутри живой ткани.

©Thor Balkhed, Linköping University / Автор: Татьяна Соловьёва

Безопасная интеграция электроники с организмом — это ключ к проведению многих важных биологических исследований, созданию новых методов лечения болезней и новых поколений интерфейсов «мозг — машина». Однако это непростая задача, особенно при использовании современной микроэлектроники, которая опирается на жесткие структуры из кремния и металлических проводников. Соединить их с подвижной живой тканью исключительно сложно.

Поэтому ученые из шведского Линчёпингского университета пошли другим путем и обратились к использованию гибких, биосовместимых проводящих материалов. Такие электроды не изготавливают заранее, чтобы затем имплантировать их в организм. Вместо этого их инъецируют в виде геля, который содержит все нужные компоненты, а уже оказавшись в нужной ткани, они собираются в работающие проводники. Технологию с успехом испытали на червях и рыбах. Об этом Магнус Бергген (Magnus Berggren) и его коллеги сообщили в статье, опубликованной в журнале Science.

Приготовленный учеными гель содержит белки, способные собираться в проводящие электричество структуры. Кроме того, в нем имеются ферменты-оксидазы, превращающие сахара (глюкозу или лактозу) в пероксид водорода, а также перкосидаза, которая утилизирует этот пероксид и выступает катализатором самосборки полимерных электродов. Таким образом, процесс не требует введения дополнительных химических веществ или подачи заряда: он запускается в присутствии сахаров, которые есть в любом живом организме. Готовые структуры приобретают синий цвет, позволяющий отследить их формирование.

Электроды в хвосте рыбки данио / ©Xenofon Strakosas

Работоспособность такого геля ученые показали, инъецировав его в разные участки тела рыбок данио-рерио — в сердце, мозг и хвостовой плавник. Реагируя на сахара, присутствующие в живой ткани, белки быстро образовали проводящие структуры, которые были хорошо видны внутри полупрозрачного тела. При этом авторы не заметили никаких побочных эффектов и даже признаков того, что процедура была болезненной. Дополнительные эксперименты провели на пиявках, которых после той же процедуры рассекали, чтобы подавать заряд на белковые электроды. Работа показала, что они эффективно проводят ток и могут стимулировать мускулы червей, вызывая их сокращения.

Теперь авторам предстоит продемонстрировать, что такие проводники остаются стабильными в течение достаточно долгого времени и не теряют своих свойств. Кроме того, исследователи планируют модифицировать состав геля, чтобы самосборка белков запускалась не просто сахарами, а более специфическими маркерами, характерными для разных тканей. Благодаря этому проводники смогут формироваться точно в нужной части организма.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно