En los últimos años, los científicos han creado tantos órganos artificiales que uno podría ensamblar un organismo artificial completo a partir de ellos. Esto, por supuesto, es una broma, y los órganos artificiales se desarrollan para propósitos completamente diferentes. En particular, para estudiar mejor su trabajo e interacción con diversas sustancias. Pero si con los órganos "enteros" está más o menos claro, entonces monitorear el trabajo de las células individuales no es tan simple. Esto se debe en gran parte al hecho de que los sensores son bastante difíciles de colocar dentro de las células sin dañarlos. Sin embargo, los científicos de Harvard han descubierto cómo sortear esta limitación: cultivar células que ya tienen componentes electrónicos.
¿Por qué cultivar células cyborg?
En primer lugar, esto es necesario para aprender mejor sobre el desarrollo de diversas enfermedades, cómo afectan los órganos y cómo derrotarlos. Además, este enfoque ayudará a probar las drogas mucho mejor, descubriendo más sobre sus efectos en los niveles celular y subcelular.
No pienses que esto nunca se le ha ocurrido a nadie antes. Tales intentos se han hecho antes. Las versiones en miniatura, por así decirlo, de los órganos ya se recrearon en todos los detalles, solo todos los sensores que permitieron estudiar la interacción del órgano con el entorno externo estaban conectados, por así decirlo, "afuera" sin penetrar en las células. Pero los investigadores de la Escuela de Harvard han encontrado una manera de integrar sensores desde el mismo proceso de nucleación celular para que cuando las células se formen, todo el "equipo" necesario ya esté "instalado".
Cómo crear celdas con electrónica dentro
El proceso de crear este tipo de células en realidad parece mucho más fácil de lo que parece a primera vista. Para su proyecto, los científicos tomaron sensores nanoelectrónicos flexibles (pero reducidos), hechos en forma de una red expandible. Tales sensores se usan comúnmente para crear dispositivos electrónicos portátiles. Además, se aplicaron varias capas de células madre a estos sensores. Después de eso ... todo lo que quedaba era esperar (es muy posible que los científicos pasen el tiempo leyendo noticias interesantes del mundo de las altas tecnologías).
Las células durante la división crecieron gradualmente alrededor de los sensores y formaron tejidos. Con el tiempo, las células se convirtieron en estructuras organoides tridimensionales, dentro de las cuales había redes electrónicas. El resultado final fueron cuerpos cibernéticos: órganos con sensores totalmente integrados.
"Creo que si podemos desarrollar nanoelectrónica que sea tan flexible, extensible y suave que pueda cambiar con el tejido en desarrollo, los sensores incorporados podrán medir toda la actividad del proceso de desarrollo", dice Jia Liu, autor principal del estudio. El resultado final de nuestro trabajo es un tejido con un dispositivo a nanoescala, totalmente integrado y funcional.
En sus pruebas, los investigadores pudieron hacer que las células madre muten en cardiomiocitos (células de tejido cardíaco), y luego usaron los sensores incorporados para monitorear y registrar la actividad celular durante 90 días.
Artificial puede ser muy útil al realizar diversos estudios. Sin embargo, vale la pena recordar que no están copiando al 100% estos órganos. Por lo tanto, es demasiado temprano para soñar con órganos artificiales con sensores incorporados que puedan ser trasplantados a personas.
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