به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ محققان دانشگاه لینشوپینگ در سوئد الکترودهایی را طراحی کرده‌اند که از زیست‌شناسی بدن تقلید می‌کند و قرار است انقلابی در علوم مغز و اعصاب به وجود آورد.
پروفسور مگنوس برگگرن، یکی از افراد این تیم تحقیقاتی می‌گوید: چندین دهه سعی کرده‌ایم ابزار الکترونیکی را ایجاد کنیم که از زیست‌شناسی تقلید کند و اکنون با این دستاورد جدید به زیست‌شناسی اجازه می‌دهیم الکترونیک را برای ما ایجاد کند.
پیوند الکترونیک به بافت بیولوژیکی برای درک عملکردهای پیچیده زیست‌شناسی، اختلالات مغزی و ساخت رابط‌های آینده بین انسان و ماشین مهم است. اما ابزارهای زیست‌الکترونیک معمولی -که به طور موازی با صنعت نیمه‌هادی توسعه یافته است- طراحی ثابت و استاتیکی دارد که استفاده از آنها در صورت عدم وجود سیستم‌های سیگنال زیستی زنده دشوار است.
محققان سوئدی برای پر کردن شکاف بین زیست‌شناسی و فناوری، روشی را برای ایجاد مواد نرم و رسانا در بافت زنده ابداع کرده‌اند. آنها با تزریق ژل حاوی آنزیم به عنوان «مولکول‌های مونتاژ» الکترودهایی را در بافت زالو و گورخرماهی پرورش دادند.
این بافت در تماس با مواد بدن، ساختار ژل‌مانند خود را تغییر می‌دهد و به یک ابزار رسانا تبدیل می‌شود. جالب اینجاست که محققان می‌توانند بسته به نوع بافت، ترکیب ژل را طوری تنظیم کنند تا روند الکترونیک به شکل دلخواه پیش برود.
مولکول‌های درون‌زاد - موادی که منشاء‌شان از درون اندام، بافت، یا سلول آن موجود باشد- به ساختار ژل‌مانند کمک می‌کنند که به الکترود تبدیل شوند و این فرآیند نیازی به اصلاح ژنتیک یا سیگنال‌های خارجی مانند نور یا انرژی الکتریکی نیست؛ این در حالی است که در آزمایش‌های قبلی این موارد ضروری بودند. از این رو، محققان سوئدی اولین کسانی هستند که در این امر موفق عمل کرده‌اند.
دستاورد این محققان راه را برای یک الگوی جدید در زیست‌الکترونیک‌ها هموار می‌کند. به این شکل که دیگر نیازی به کاشت اشیای فیزیکی برای شروع فرآیندهای الکترونیک در بدن وجود ندارد و در آینده تزریق یک ژل چسبناک کافی خواهد بود.
محققان در مطالعات خود نشان دادند که این روش می‌تواند مواد هادی را به زیرساخت‌های زیست‌شناسی خاص تغییر دهد و از این طریق، رابط‌های مناسبی را برای تحریک عصب ایجاد کند. با این کار، ساخت مدارهای الکترونیک کاملا یکپارچه در موجودات زنده ممکن خواهد شد.
محققان در آزمایش‌های خود توانستند در مغز، قلب و باله‌های گورخرماهی و اطراف بافت عصبی زالوها الکترودهایی را تشکیل دهند. این در حالی است که حیوانات به واسطه ژل تزریق شده هیچ آسیبی ندیدند و تحت تاثیر تشکیل الکترود قرار نگرفتند. در نظر گرفتن سیستم ایمنی حیوانات یکی از چالش‌های محققان از قبل بوده است.
پروفسور راجر اولسون، یکی دیگر از محققان این تیم، می‌گوید: با تغییرات هوشمندان در علم شیمی، الکترودهایی را ساختیم که توسط بافت مغز و سیستم ایمنی بدن پذیرفته می‌شود. در این میان، گورخرماهی الگوی عالی برای مطالعه الکترودهای مغزی است.
نتایج آزمایش‌های این محققان راه را برای روش‌های کاملا جدید در مورد زیست‌شناسی و الکترونیک باز می‌کند و با وجود طیف وسیعی از مشکلاتی که در پیش دارند، نقطه شروع خوبی برای تحقیقات آینده خواهد بود.
نظر شما