Kuva: Stephen Poff
"Yksi robotti oppii olemaan // Jotain muuta kuin kone", puristaa suosittu Flaming Lips -kappale. Nyt Harvardin tutkijat lähestyvät sitä unenomaista todellisuutta. He infusoivat rotan sydänsoluja johdoilla ja transistoreilla, jotka tarkkailevat kudoksen sähköisiä impulsseja. Jatkossa New Scientist raportoi, että kyborgin elementit saattavat jopa hallita myös orgaanisen kudoksen käyttäytymistä.
"Sen avulla voidaan hämärtää raja elektronisten, epäorgaanisten järjestelmien ja orgaanisten, biologisten järjestelmien välillä", sanoo kiborgin kudosryhmän johtaja Charles Lieber.
Keinotekoisia kudoksia voidaan kasvattaa biologisista materiaaleista, mutta tutkijoilla ei ollut onnistunut saamaan niitä sähköisesti aktiivisiksi. Samoin sähkökomponentteja on lisätty viljeltyihin kudoksiin, mutta niitä ei ole koskaan integroitu rakenteisiinsa, joten ne ovat olleet vain pinnan lisäyksiä. Lieberin joukkue yhdisti nämä kaksi tutkimustyötä luodakseen sähköisesti elossa olevan kyborgin kudoksen. Tätä varten he suunnittelivat johtavien nanojohtojen 3D-verkkoja ja implantoivat ne pii-antureilla. Joustavat, pienet langat antoivat kudoksen jatkaa kasvuaan telineessä, joka sisältää biologisia elementtejä, kuten kollageenia.
He kasvattivat rottahermoja, sydänsoluja ja lihaksia hybridiverkossaan. Sydänsolut alkoivat lopulta supistua ja tutkijat seurasivat lyöntiäänään mekaanisen verkon lukemien avulla. He kokeilivat myös lisäämällä lääkettä kudokseen, mikä lisäsi sen lyömisnopeutta ja osoitti siten, että se reagoi kuin mikä tahansa normaali rotan sydän.
Rotista siirryttyä joukkue kasvatti noin 1, 5 senttimetrin pituisen ihmisen verisuonen ja sisälsi kyborgin johdot sekä kotikasvatun verenkiertoputken sisällä että sen ulkopuolella. He tallensivat sen sähköiset signaalit ja havaitsivat kuviot, jotka heidän mukaansa saattavat lopulta antaa johtolankoja tulehdukselle, lähestyvälle sydänsairaudelle tai tuumorin kasvulle, jos tällainen järjestelmä implantoidaan eläviin kehoihin.
Tutkijoiden mukaan heidän seuraava askel on ”kytkeä kudokset kiinni ja kommunikoida sen kanssa samalla tavalla kuin biologinen järjestelmä tekee.” Toisin sanoen, sillan muodostaminen elävien ja koneen välillä.
Lisää Smithsonian.com-sivustolta:
Nämä ihmiset tekevät itsensä kellarissa kyborgeiksi
Dinosaurusrobotit palaavat kostovoimalla
