• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.02.2023
Сергей Васильев
5 096

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
Вчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

7 часов назад
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Вчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[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
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: