Nadzieja na lepsze interfejsy protez

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Wykorzystując naturalnie występujące białka "składające" i chemicznie wyprodukowane polimery, zespół z Sandia National Laboratories uzyskał twory przypominające nerwy. Wystają z nich liczne włókna przeznaczone do zbierania bądź wysyłania sygnałów elektrycznych. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki nim uda się stworzyć przyjaźniejsze interfejsy protez.

Obecnie do penetrowania tkanki nerwowej stosowane są sztywne elektrody, które często wywołują stan zapalny. W przyszłości za pomocą polimerowej sieci można by jednak przedłużać biologiczny nerw i w ten sposób łączyć go z protezą.

Prace Amerykanów rozpoczęły się od modyfikacji zachowania należących do rodziny białek motorycznych kinezyn. Występują one w komórkach eukariotycznych i wykazują powinowactwo do mikrotubul (poruszają się w kierunku ich dodatniego bieguna). Biorą m.in. udział w transporcie wewnątrzkomórkowym.

Naukowcy mocowali ramiona kinezyn do szklanego podłoża. W ten sposób ich "ciała" się nie przemieszczały, ale "ramiona" nadal wykonywały energiczne ruchy, przesuwając nad sobą mikrotubule.

Później przemieszczające się mikrotubule o długości rzędu mikronów napotykały polimerowe sfery o średnicy kilkudziesięciu mikronów. W tym momencie mamy struktury chętne do działania - napędzane kinezynami mikrotubule - i coś, na czym chcą pracować - sfery - wyjaśnia Wally Paxton.

Pokryte lepką substancją mikrotubule wyciągają ze sfer polimerowe nanorurki, które wydłużają się w miarę działania kinezyn (Paxton porównuje to do rozciągania sera na pizzy).

Wydłużające się i krzyżujące nanorurki tworzą sieci, których wielkość całkowita wynosi od setek mikrometrów do kilkudziesięciu milimetrów. Wchodzące w ich skład elementy mają 30-50 nanometrów średnicy.

Naszym celem jest uzyskanie sztucznej, wysoce rozgałęzionej struktury nerwowej. Akademicy planują łączenie struktur ze sobą. Ponieważ "silniczki" nie przestają działać, póki nie skończy im się "paliwo", gdy jakaś odnoga się zniszczy, powinny tak zadziałać, by wyprodukować nowe odgałęzienie.

Ponieważ wprowadzenie do układu kropek kwantowych zakończyło się sukcesem, oznacza to, że do przenoszenia informacji można wykorzystać zarówno impulsy elektryczne, jak i światło.

« powrót do artykułu