Инъекционная электроника: новый подход к нейронаукам и лечению нейродегенеративных заболеваний

Международная группа исследователей под руководством профессора химии Чарльза Либера разработала метод создания наноразмерных электронных каркасов, которые можно вводить с помощью обычного шприца. После подключения к электронным устройствам эти каркасы могут использоваться для мониторинга нейронной активности, стимуляции тканей и даже для содействия регенерации нейронов. Исследование описано в статье, опубликованной 8 июня в журнале Nature Nanotechnology.

Ключевые особенности технологии:

• Гибкость и размер: Созданные сетки в миллион раз гибче любой современной гибкой электроники и имеют субклеточные размеры элементов. Профессор Либер называет их "нейрофильными" — они стремятся взаимодействовать с нейронами.
• Минимальное вмешательство: В отличие от существующих кремниевых зондов или гибких полимеров, которые вызывают воспаление тканей, инъекционная электроника практически не воспринимается организмом как инородное тело.
• Простота изготовления и введения: Процесс производства совместим с традиционными методами изготовления микрочипов. Готовый гибкий каркас можно втянуть в иглу шприца и ввести как обычную инъекцию.

Предыдущие исследования и прорыв:

В более ранней работе лаборатория Либера показала, что такие каркасы можно использовать для создания "киборг-тканей", выращивая сердечные или нервные клетки непосредственно внутри сетки. Однако ключевым открытием стало то, что готовую электронную сетку можно полностью отделить от подложки и ввести в уже существующую ткань.

Потенциал и перспективы:

Технология открывает новую область на стыке электронных структур и биологии. Она может революционизировать фундаментальные нейронауки и медицину, позволив с высокой точностью и на длительный срок записывать активность конкретных нейронов, что критически важно для изучения мозга и разработки интерфейсов "мозг-компьютер".

Офис по развитию технологий Гарварда уже подал заявку на временный патент и ищет возможности для коммерциализации технологии. Следующим шагом станет изучение долгосрочной реакции мозга и других тканей на инъекционную электронику.