Neues künstliches Gewebe kann mit dem Körper interagieren

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Eine der größten Herausforderungen für Wissenschaftler bei der Entwicklung künstlicher Gewebe bestand darin, diese Materialien in die Lage zu versetzen, chemische und physikalische Veränderungen zu überwachen und zu erkennen, die wie bei menschlichen Geweben biologische Reaktionen auslösen könnten.

Laut einem von der Harvard Gazette veröffentlichten Bericht hat eine Gruppe von Wissenschaftlern ein Cyano-Hybrid-Hybridgewebe entwickelt, das mit Nanoelektroden beladen ist und Änderungen im Körper erfassen und überwachen kann.

Die Forscher modellierten das autonome Nervensystem, das für die Aufrechterhaltung unserer lebenswichtigen Funktionen verantwortlich ist, um eine Art biokompatibles dreidimensionales Silikonkabelnetzwerk aufzubauen, das später Zellkulturen erhielt, aus denen menschliches Gewebe entstehen kann.

Cyborg-Organismen

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Die Wissenschaftler begannen mit einem zweidimensionalen Objektträger, der ein Netzwerk aus organischen, polymerbeschichteten Nanodrähten erhielt, die verschiedene Arten von Änderungen erkennen. Die Forscher verwendeten dann Nanoelektroden, um die Silikondrähte zu verbinden und winzigen Transistoren die Messung der Zellaktivität zu ermöglichen.

Das resultierende Netz sieht nach Eliminierung der organischen Polymere aus wie ein sehr formbarer und poröser Schwamm, der die Entwicklung menschlicher Zellen in dreidimensionalen Kulturen stimulieren kann. Darüber hinaus können Wissenschaftler die von Zellen erzeugten elektrischen Signale überwachen und Änderungen in Reaktion auf den Drogenkonsum messen, beispielsweise zur kardialen und neurologischen Stimulation.

Zusätzlich zu dieser Cyborg-Schwammart konnten die Forscher auch Blutgefäße bauen, mit denen verschiedene chemische Veränderungen im Körper gemessen werden können, wie sie normalerweise bei Entzündungsprozessen festgestellt werden.

Quellen: Harvard Gazette und Nature Materials