Химики и инженеры
Гарвардского университета создали новый тип V-образного транзистора, который
можно использовать для чувствительного зондирования внутри живых клеток и
создания уникальных нейроинтерфейсов.
Наноразмерный
проводок-транзистор NanoFET определяет поток ионов или электрические сигналы в
клетках, том числе и нейронах. Устройство также может снабжаться рецепторами
или лигандой, что позволит определить наличие того или иного вещества внутри
клетки.
Человеческие
клетки имеют разные размеры: от 10 микрон у нервных клеток до 50 микрон для
клеток сердца, зонд американских ученых имеет диаметр до 5 микрон и может
проникнуть в любую из них.
Покрытый двумя
слоями фосфолипидов (тот же материал, из которого состоит и клеточная мембрана)
NanoFET легко проникает внутрь клетки. Это избавляет от необходимости протыкать
клеточную мембрану, так как зонд, по сути, сливается с ней с помощью механизма
мембранного поглощения, который используется клеткой для поглощения вирусов и
бактерий.
В настоящее время
группа американских ученых разрабатывает более совершенную биоэлектронику,
чтобы максимально использовать способность новых зондов-транзисторов отправлять
и получать электрические сигналы и создать имплантируемые микроустройства,
которые повысят качество соединения тела и нейроинтерфейсов, контролирующих
протезы. Зонды на основе кремниевого нанопровода могут объединяться в большие
массивы для картографирования биохимических и электрических сетей в тканях
организма. С помощью существующих технологий такие измерения сделать очень
сложно.Ученые Гарвардского университета активно сотрудничают с группой
исследователей из Массачусетского технологического института с целью скорейшей
интеграции NanoFET в медицинское оборудование.
Широкое применение
новой технологии, кроме научных открытий и применения в медицине, сулит и
огромные перспективы в создании альтернативных нейроинтерфейсов в теле
человека, например, для управления различной сложной военной и гражданской
техникой. Перестают быть фантастикой и технологии, позволяющие
"снимать" изображение со зрительного нерва и транслировать его на
монитор и, наоборот, отправлять картинку с камеры в мозг. Теоретически,
становится возможным подключить к нервной системе человека любое устройство или
машину, которые управляются электрическими импульсами.
Лиганда -
молекула, взаимодействующая с конкретным участком определенной структуры, так,
например, кислород является лигандой для гемоглобина.
