Als Weltneuheit löst Gel die Bildung von Elektroden in lebenden Organismen aus

Die Bioelektronik ist ein aufstrebendes medizinisches Fachgebiet, hat aber möglicherweise gerade einen großen Sprung nach vorne gemacht, da es Wissenschaftlern gelungen ist, Elektroden in lebendem Gewebe zu züchten und so den Weg für vollständig integrierte elektronische Schaltkreise zur Behandlung neurologischer Störungen zu ebnen.

Wissenschaftler der Universitäten Linköping, Lund und Göteborg in Schweden haben Elektroden in lebendem Gewebe geschmiedet und dabei körpereigene Moleküle verwendet, um sie auszulösen. Den Forschern ist es erstmals gelungen, dies ohne externe Signale oder durch die Veränderung von Genen zu erreichen.

In an der Universität Lund durchgeführten Experimenten wurde ein Gel, das Enzyme als „Zusammenbaumoleküle“ enthielt, in Zebrafische und medizinische Blutegel injiziert. Daraus beobachteten die Wissenschaftler, dass sich Elektroden im Gehirn, im Herzen und in den Schwanzflossen von Zebrafischen sowie um das Nervengewebe der Blutegel bildeten. Die Tiere wurden weder durch das Gel geschädigt noch durch die Elektroden beeinträchtigt.

„Durch intelligente Änderungen an der Chemie konnten wir Elektroden entwickeln, die vom Gehirngewebe und dem Immunsystem akzeptiert werden. Der Zebrafisch ist ein hervorragendes Modell für die Untersuchung organischer Elektroden im Gehirn“, erklärte Roger Olsson, Professor an der Medizinischen Fakultät Fakultät, Universität Lund.

Im Allgemeinen sind implantierte Objekte erforderlich, um elektrische Schaltkreise im Körper in Gang zu setzen. Es überrascht nicht, dass das Team mehrere Jahre brauchte, um das Gel zu entwickeln, das die richtige Struktur und die richtigen Komponenten erforderte, um in tierischen Zellen erfolgreich zu sein.

„Der Kontakt mit körpereigenen Stoffen verändert die Struktur des Gels und macht es elektrisch leitfähig, was vor der Injektion nicht der Fall ist. Je nach Gewebe können wir auch die Zusammensetzung des Gels anpassen, um den elektrischen Prozess in Gang zu bringen“, sagt Xenofon Strakosas, Doktorand am Labor für Organische Elektronik (LOE) der Universität Linköping.

Auch wenn sich das jetzt vielleicht noch wie Science-Fiction anhört, glauben die Forscher, dass dieser Forschungsweg langfristig zu vollständig integrierten Schaltkreisen im menschlichen Körper führen wird – etwas, das das Gesicht neurologischer Therapien verändern könnte. Das Team räumt ein, dass es „eine Reihe von Problemen zu lösen“ gibt, dass diese Studie jedoch eine neue Perspektive auf die Bioelektronik bietet.

„Seit mehreren Jahrzehnten versuchen wir, Elektronik zu entwickeln, die die Biologie nachahmt“, sagte Magnus Berggren, Professor am LOE. „Jetzt lassen wir die Biologie die Elektronik für uns erschaffen.“

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Quelle: Universität Linköping über EurekaAlert!