O echipa americana a reusit sa cultive pentru prima data celule umane care au senzori electronici integrati. O tehnica de pionierat care deschide calea medicinei viitorului.
A vindeca corpul uman cu celule cultivate in laborator, acesta este idealul medicinei regenerative. Terapiile celulare progreseaza rapid, redand vederea pacientilor, eliminand respingerile in urma transplanturilor. Producerea de tesut artificial este desigur o realitate, dar o echipa americana a mers mai departe, creand primele tesuturi umane care contin cabluri electrice. Cu "tesutul cyborg" (se face referire la robotii umani de science-fiction), asa cum il numesc inventatorii lor, inventatorii si-au luat elan catre inventarea unor senzori biologici tot mai sofisticati.
Pentru a creea acest nou tip de tesut, Charles Lieber de la Universitatea Harvard, profesorul Robert Langer de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), doctorul Daniel Kohane de la Boston Children's Hospital si echipa lor au integrat minuscule fire de siliciu (de diametrul de 80 nanometri sau 80 de miimi de milimetru) unui "burete" sau "vata de zahar" facuta din molecule organice (asemeni colagenului). Cercetatorii au grefat apoi pe acesta armatura, celule musculare si cardiace dar si neuroni de sobolan. Pentru prima data s-a obtinut carne hibrida pe jumatate din celule, pe jumatate elecronica, creata in 3D.
Un stimulator cardiac integrat in celulele inimii
O structura tridimensionala (aliajele actuale ale celulelor si compusii elecronici nu sunt decat bidimensionali) dau "o mai buna imagine a comportamentului celular" explica Bozhi Tian, unul dintre autorii acestei tehnici, descrisa in revista "Nature Materials". In plus, nanosenzorii din siliciu sunt flexibili, biocompatibili si nu sunt toxici, deci nu perturba cresterea tesuturilor. "Structura ramane intacta si chiar joaca un rol activ", adauga doctorul Kohane. Numerosi senzori pot fi intradevar asociati cu nanofirele, oamenii de stiinta au putut de exemplu sa masoare bataile celulelor cardiace.
De aceasta data, cu celule umane, cercetatorii au creat tot un vas de sange cu lungimea de 1,5 cm cu senzori integrati care supravegheau echilibrul aciditatii sangelui (excesul de aciditate sta cu preponderenta la originea comei diabetice). Analiza acestor semnalmente in organism ar fi o contributie majora la studiul fenomenelor inflamatorii sau canceroase (formarea tumorilor). Aceasta ar fi, de asemeni, o revolutie in privinta tulburarilor ritmului cardiac, cu defibrilatoare biocompatibile "integrate de-a lungul nanosenzorilor", isi imagineaza doctorul Kohane.
Imaginatia, singura limita
Laboratoarele farmaceutice ar putea folosi aceste biomateriale pentru a testa medicamentele lor, tesuturi vii cu nanodetectori incorporati care pot reproduce partial metabolismul organismului. Charles Lieber, pionierul nanotehnologiilor, a creat, de altfel, o societate (Vista Therapeutics) comercializand un nanosenzor capabil sa detecteze pornind de la o simpla picatura de sange, biomarkeri ca PSA, folosit in monitorizarea prostatei (care necesita in mod normal recoltarea de sange iar sezultatele se dau dupa 72 de ore).
Urmatoarea etapa va fi sa "se lege tesuturile si sa comunice cu ele" asa cum fac organismele vii, arata Charles Lieber. Pentru moment, cercetatorii pot doar sa primeasca semnale inregistrate de nanofire. Dar odata ce vor putea "comanda" aceste circuite biologice integrate, de exemplu pentru a elibera medicamente intr-un mod ultraprecis, nanorobotii medicali nu vor mai fi departe. Cercetatorul american confirma acest lucru: " In stadiul acesta, noi suntem limitati doar de catre imaginatia noastra."
Sursa: LeFigaro
Articol tradus de Carmen Stan Iuliana, voluntar ProStemCell. Toate drepturile rezervate.
Nota editorului: Acest articol nu este destinat sa ofere sfaturi medicale, diagnostic sau tratament.
