Foto: Stephen Poff
"Nog een robot leert // Iets meer dan een machine te zijn, " spint een populair nummer van Flaming Lips. Nu naderen Harvard-onderzoekers die dromerige realiteit. Ze hebben rattenhartcellen doordrenkt met draden en transistoren die de elektrische impulsen van het weefsel controleren. In de toekomst, zo meldt de New Scientist, zouden die cyborg-elementen zelfs het gedrag van het organische weefsel kunnen beheersen.
"Het laat toe om de grens tussen elektronische, anorganische en organische, biologische systemen effectief te vervagen", zegt Charles Lieber, leider van het cyborg tissue team.
Kunstmatige weefsels kunnen worden gekweekt uit biologische materialen, maar onderzoekers waren er niet in geslaagd ze elektrisch actief te maken. Evenzo zijn elektrische componenten aan gekweekte weefsels toegevoegd, maar ze zijn nooit in hun structuren geïntegreerd, dus bleven alleen oppervlaktoevoegingen. Het team van Lieber combineerde deze twee onderzoeksresultaten om hun elektrisch levend cyborgweefsel te creëren. Om dit te doen, ontwierpen ze 3D-netwerken van geleidende nanodraden en implanteerden ze met siliciumsensoren. Dankzij de flexibele, kleine draden kon het weefsel blijven groeien rond een steiger met biologische elementen zoals collageen.
Ze groeiden rattenneuronen, hartcellen en spieren in hun hybride web. De hartcellen begonnen uiteindelijk te samentrekken en de onderzoekers volgden de snelheid van hun slagen met behulp van de mechanische meetwaarden. Ze experimenteerden ook door een medicijn aan het weefsel toe te voegen, waardoor het sneller klopte en dus aangaf dat het reageerde zoals elk normaal rattenhart.
Voortgaand van ratten, groeide het team een menselijk bloedvat, ongeveer 1, 5 centimeter lang, en omvatte hun cyborgdraden zowel binnen als buiten de bloedsomloop van eigen bodem. Ze registreerden de elektrische signalen en ontdekten patronen waarvan ze zeggen dat ze uiteindelijk aanwijzingen kunnen geven voor ontstekingen, dreigende hartziekten of tumorgroei als een dergelijk systeem in levende lichamen wordt geïmplanteerd.
De onderzoekers zeggen dat hun volgende stap is: "weefsel aansluiten en ermee communiceren op dezelfde manier als een biologisch systeem." Met andere woorden, om de leegte tussen de levenden en de machine te overbruggen.
Meer van Smithsonian.com:
Deze mensen veranderen zichzelf in cyborgs in hun kelder
Dinosaur Robots keren terug met een wraak
