Au cours des dernières années, les scientifiques ont créé tellement d'organes artificiels que l'on pourrait en assembler un organisme artificiel entier. Ceci, bien sûr, est une blague, et les organes artificiels sont développés à des fins complètement différentes. En particulier, afin de mieux étudier leur travail et leur interaction avec diverses substances. Mais si avec des organes «entiers», c'est plus ou moins clair, alors surveiller le travail des cellules individuelles n'est pas si simple. Cela est largement dû au fait que les capteurs sont assez difficiles à placer à l'intérieur des cellules sans les endommager. Cependant, les scientifiques de Harvard ont compris comment contourner cette limitation: cultiver des cellules qui contiennent déjà des composants électroniques.
Pourquoi cultiver des cellules cyborg?
Tout d'abord, cela est nécessaire pour mieux connaître le développement de diverses maladies, comment elles affectent les organes et comment les vaincre. De plus, cette approche permettra de mieux tester les médicaments et d'en savoir plus sur leurs effets sur les niveaux cellulaire et subcellulaire.
Ne pensez pas que cela ne soit jamais arrivé à personne auparavant. De telles tentatives ont déjà été faites. Les versions miniatures, pour ainsi dire, des organes étaient déjà recréées dans tous les détails, seuls tous les capteurs permettant d'étudier l'interaction de l'organe avec l'environnement extérieur étaient fixés, pour ainsi dire, «à l'extérieur» sans pénétrer dans les cellules. Mais des chercheurs de la Harvard School ont trouvé un moyen d'intégrer des capteurs issus du processus même de nucléation cellulaire de sorte que lorsque les cellules sont formées, tous les «équipements» nécessaires soient «installés».
Comment créer des cellules avec de l'électronique à l'intérieur
Le processus de création de ce type de cellules semble en fait beaucoup plus facile qu'il n'y paraît à première vue. Pour leur projet, les scientifiques ont pris des capteurs nanoélectroniques flexibles (mais réduits), réalisés sous la forme d'une grille extensible. Ces capteurs sont couramment utilisés pour créer une électronique portable. De plus, plusieurs couches de cellules souches ont été appliquées à ces capteurs. Après cela ... il ne restait plus qu'à attendre (il est fort possible que les scientifiques aient passé le temps à lire des nouvelles intéressantes du monde des hautes technologies).
Au cours de la division, les cellules se sont progressivement développées autour des capteurs et ont formé les tissus. Au fil du temps, les cellules se sont transformées en structures organoïdes tridimensionnelles, à l'intérieur desquelles se trouvaient des réseaux électroniques. Le résultat final fut des cyber-corps - des organes avec des capteurs entièrement intégrés.
«Je pense que si nous pouvons développer une nanoélectronique si flexible, extensible et douce qu'elle peut changer avec le tissu en développement, les capteurs intégrés seront en mesure de mesurer toute l'activité du processus de développement», explique Jia Liu, auteur principal de l'étude. Le résultat final de notre travail est un morceau de tissu avec un dispositif à l'échelle nanométrique, entièrement intégré et fonctionnel.
Dans leurs tests, les chercheurs ont réussi à faire muter les cellules souches en cardiomyocytes (cellules des tissus cardiaques), puis à utiliser les capteurs intégrés pour surveiller et enregistrer l'activité des cellules pendant 90 jours.
L'artificiel peut être très utile lors de la réalisation de diverses études. Cependant, il convient de rappeler qu'ils ne copient pas à 100% ces organes. Par conséquent, il est trop tôt pour rêver d'organes artificiels dotés de capteurs intégrés qui pourraient être transplantés chez l'homme.
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