Các nhà nghiên cứu phát triển điện cực trong não cho liệu pháp điều trị rối loạn thần kinh trong tương lai
Các nhà nghiên cứu từ các trường đại học Linköping, Lund và Gothenburg ở Thụy Điển đã phát triển các điện cực trong mô sống bằng cách sử dụng các phân tử của cơ thể làm tác nhân kích hoạt. Điều này có thể mở đường cho việc tạo ra các liệu pháp điều trị rối loạn thần kinh vì nó làm mờ đi ranh giới giữa sinh học và công nghệ.
Theo nhóm nghiên cứu, việc liên kết điện tử với mô sinh học là rất quan trọng trong việc điều trị các bệnh về não, hiểu các quá trình sinh học phức tạp và tạo ra các tương tác giữa người và máy trong tương lai.
Nhưng điện tử sinh học thông thường được tạo ra song song với ngành công nghiệp bán dẫn đang gặp thách thức khi liên kết với các hệ thống tín hiệu sinh học sống do thiết kế cố định và tĩnh.
Do đó, nhóm đã tạo ra một kỹ thuật sản xuất các vật liệu dẫn điện tử, mềm, không có chất nền trong mô sống để tận dụng tốt nhất cả hai thế giới sinh học và công nghệ.
Các nhà khoa học đã thành công trong việc phát triển các điện cực trong mô của cá ngựa vằn và đỉa làm thuốc bằng cách truyền một loại gel có chứa các enzym là "các phân tử lắp ráp".
Các phân tử nội sinh do cơ thể tạo ra đủ để tạo ra sự phát triển điện cực. Ngược lại với các thí nghiệm khác, không có yêu cầu về thay đổi gen hoặc các tín hiệu bên ngoài như ánh sáng hoặc năng lượng điện. Các nhà khoa học Thụy Điển tuyên bố rằng họ là những người đầu tiên trên thế giới thực hiện được điều này.
Công trình này mở ra cánh cửa tiếp cận hoàn toàn mới đối với điện tử sinh học. Trong tương lai, việc tiêm gel nhớt có thể thay thế các thiết bị vật lý được cấy ghép mà trước đây cần phải có để bắt đầu các hoạt động điện tử trong cơ thể.
Các nhà nghiên cứu cũng tuyên bố rằng kỹ thuật này có thể hướng vật liệu dẫn điện đến các cấu trúc sinh học cụ thể, dẫn đến việc tạo ra các giao diện chức năng để kích thích thần kinh.
Về lâu dài, cũng có thể tạo ra các mạch điện tử tích hợp đầy đủ bên trong các sinh vật sống.
Các nhà nghiên cứu đã tạo thành công các điện cực trong não, tim và vây đuôi cá ngựa vằn cũng như xung quanh mô thần kinh của đỉa làm thuốc trong các thử nghiệm tại Đại học Lund.
Theo nhóm nghiên cứu, việc tiêm gel không có tác động tiêu cực lên động vật và việc tạo ra điện cực cũng không có tác dụng phụ.
Họ đã tạo ra các điện cực được hệ thống miễn dịch và mô não chấp nhận bằng cách tạo ra những thay đổi thông minh trong thành phần hóa học của chúng. Cá ngựa vằn là một mô hình tuyệt vời để nghiên cứu về các điện cực hữu cơ trong não.
Kết quả nghiên cứu có thể mở đường cho sự phát triển hơn nữa trong lĩnh vực điện tử sinh học. Tuy nhiên, các nhà khoa học còn nhiều vấn đề cần giải quyết, công trình mới này có thể đóng vai trò là điểm khởi đầu tốt cho nghiên cứu trong tương lai.