写真:スティーブン・ポフ
「もう1つのロボットが//機械であることを学びます」と、人気のあるFlaming Lipsの歌が鳴り響きます。 今、ハーバード大学の研究者はその夢のような現実に近づいています。 彼らは、ラットの心臓細胞に、組織の電気的刺激を監視するワイヤとトランジスタを注入しました。 将来、ニューサイエンティストは、これらのサイボーグ要素が有機組織の挙動も制御する可能性があると報告しています。
「電子的、無機的システムと有機的、生物学的システムの境界を効果的にぼかすことができます」と、サイボーグ組織チームのリーダー、チャールズ・リーバーは言います。
人工組織は生物材料から成長させることができますが、研究者はそれらを電気的に活性化することに成功していませんでした。 同様に、培養組織には電気部品が追加されていますが、それらの構造に組み込まれたことはないため、表面の追加のみが残っています。 リーバーのチームは、これら2つの研究成果を組み合わせて、電気的に生きたサイボーグ組織を作成しました。 これを行うために、彼らは導電性ナノワイヤの3Dネットワークを設計し、シリコンセンサーを埋め込みました。 柔軟で小さなワイヤーにより、組織はコラーゲンのような生物学的要素を含む足場の周りで成長し続けました。
彼らは、ハイブリッドウェブでラットのニューロン、心臓細胞、筋肉を成長させました。 心臓細胞は最終的に収縮し始め、研究者は機械的ネットワークの測定値を使用して心拍数を追跡しました。 彼らはまた、薬物を組織に追加することにより実験を行ったが、それはその拍動率を増加させ、それにより、通常のラット心臓がそうするように応答することを示した。
ラットから移動して、チームは長さ約1.5センチの人間の血管を成長させ、自家製の循環チューブの内側と外側の両方にサイボーグワイヤを含めました。 彼らはその電気信号を記録し、そのようなシステムが生体に埋め込まれた場合、最終的に炎症、差し迫った心臓病または腫瘍成長の手がかりを与える可能性があると言うパターンを検出しました。
研究者は、次のステップは「生体システムと同じ方法で組織を結びつけ、それと通信する」ことだと言います。言い換えれば、生体と機械の間の空隙を埋めることです。
Smithsonian.comからの詳細:
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