خلال السنوات القليلة الماضية ، ابتكر العلماء الكثير من الأعضاء الاصطناعية بحيث يمكن للمرء تجميع كائن حي صناعي كامل منهم. هذه ، بالطبع ، مزحة ، ويتم تطوير الأعضاء الاصطناعية لأغراض مختلفة تمامًا. على وجه الخصوص ، من أجل تحسين دراسة عملهم والتفاعل مع المواد المختلفة. ولكن إذا كان الأعضاء "كليًا" أكثر وضوحًا ، فإن مراقبة عمل الخلايا الفردية ليست بهذه البساطة. هذا يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أن أجهزة الاستشعار يصعب وضعها داخل الخلايا دون الإضرار بها. ومع ذلك ، فقد توصل علماء هارفارد إلى كيفية التغلب على هذا القيد: نمو الخلايا التي تحتوي بالفعل على مكونات إلكترونية فيها.
لماذا تنمو خلايا سايبورغ؟
بادئ ذي بدء ، هذا ضروري من أجل التعرف بشكل أفضل على تطور الأمراض المختلفة ، وكيفية تأثيرها على الأعضاء وكيفية إلحاق الهزيمة بهم. علاوة على ذلك ، سيساعد هذا النهج في اختبار الأدوية بشكل أفضل ، ومعرفة المزيد عن آثارها على المستويين الخلوي ودون الخلوي.
لا أعتقد أن هذا لم يحدث أبدا لأحد من قبل. بذلت مثل هذه المحاولات من قبل. لقد تم بالفعل إعادة إنشاء نسخ مصغرة من الأعضاء ، إذا جاز التعبير ، في جميع التفاصيل ، فقط جميع المستشعرات التي مكنت من دراسة تفاعل العضو مع البيئة الخارجية متصلة ، إذا جاز التعبير ، "خارج" ، دون اختراق الخلايا. لكن الباحثين من مدرسة هارفارد قد وجدوا طريقة لدمج أجهزة الاستشعار من عملية نواة الخلية ذاتها حتى يتم تشكيل "المعدات" اللازمة عند تكوين الخلايا.
كيفية إنشاء خلايا مع الالكترونيات داخل
تبدو عملية إنشاء هذا النوع من الخلايا في الواقع أسهل بكثير مما قد يبدو للوهلة الأولى. بالنسبة لمشروعهم ، أخذ العلماء أجهزة استشعار إلكترونية نانوية مرنة (ولكن تم تخفيضها) ، تم تصنيعها في شكل شبكة قابلة للتوسيع. تستخدم هذه المجسات عادة لإنشاء إلكترونيات يمكن ارتداؤها. علاوة على ذلك ، تم تطبيق عدة طبقات من الخلايا الجذعية على هذه المجسات. بعد ذلك ... كان كل ما تبقى هو الانتظار (من الممكن تمامًا أن يكون العلماء قد قضوا وقتًا في قراءة الأخبار المثيرة للاهتمام من عالم التقنيات المتقدمة).
نمت الخلايا خلال الانقسام تدريجيا حول أجهزة الاستشعار والأنسجة المشكلة. بمرور الوقت ، تحولت الخلايا إلى هياكل عضلية ثلاثية الأبعاد ، كانت داخلها شبكات إلكترونية. وكانت النتيجة النهائية هي الهيئات الإلكترونية - أجهزة مزودة بأجهزة استشعار متكاملة تمامًا.
يقول جيا ليو ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "أعتقد أنه إذا استطعنا تطوير إلكترونيات نانوية تتسم بالمرونة والامتداد والنعومة بحيث يمكن أن تتغير مع النسيج النامي ، فستتمكن المستشعرات المدمجة من قياس كل نشاط عملية التطوير". والنتيجة النهائية لعملنا هي قطعة من القماش مع جهاز النانو ، متكاملة وظيفية بالكامل.
في اختباراتهم ، تمكن الباحثون من حث الخلايا الجذعية على التحور إلى خلايا عضلة القلب (خلايا الأنسجة القلبية) ، ثم استخدم أجهزة الاستشعار المدمجة لمراقبة وتسجيل نشاط الخلية لمدة 90 يومًا.
يمكن أن تكون مصطنعة مفيدة للغاية عند إجراء الدراسات المختلفة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنهم لا يقومون بنسخ هذه الأجهزة بنسبة 100٪. لذلك ، من السابق لأوانه أن نحلم بالأعضاء الاصطناعية بأجهزة استشعار مدمجة يمكن زرعها في البشر.
مصدر