Viimase paari aasta jooksul on teadlased loonud nii palju tehisorganeid, et neist saaks kokku panna terve tehisorganismi. See on muidugi nali ja tehisorganeid arendatakse täiesti erinevatel eesmärkidel. Eelkõige selleks, et paremini uurida nende tööd ja koostoimet erinevate ainetega. Kuid kui "tervete" organitega on kõik enam-vähem selge, siis pole üksikute rakkude tööd nii lihtne jälgida. See on suuresti tingitud asjaolust, et andureid on rakkude sisemusse üsna raske asetada ilma neid kahjustamata. Harvardi teadlased on siiski mõelnud, kuidas sellest piirangust üle saada: kasvatada rakke, mis juba algselt sisaldavad elektroonilisi komponente.
Miks kasvatada küborgipuure?
Esiteks on see vajalik erinevate haiguste arengu paremaks tundmaõppimiseks, kuidas need mõjutavad elundeid ja kuidas neid lüüa. Lisaks aitab see lähenemisviis uimasteid palju paremini testida, leides rohkem teada nende toimetest raku- ja subtsellulaarsel tasemel.
Ärge arvake, et seda pole kunagi varem kellelgi juhtunud. Selliseid katseid on tehtud ka varem. Miniatuursed, kui ma nii võin öelda, elundite versioonid on juba kõigis detailides uuesti loodud, alles nüüd olid kõik sensorid, mis võimaldasid uurida elundi koostoimet väliskeskkonnaga, nii-öelda "väljast", rakkudesse tungimata. Kuid Harvardi kooli teadlased on leidnud viisi, kuidas integreerida andureid juba rakkude tuuma moodustamise protsessist nii, et rakkude moodustumisel oleks kogu vajalik "seade" juba "paigaldatud".
Kuidas loodi elektroonikaga rakke
Reklaamvideo:
Seda tüüpi lahtrite loomise protsess näeb tegelikult palju lihtsam välja, kui esmapilgul võib tunduda. Teadlased võtsid oma projekti jaoks paindlikke nanoelektroonilisi andureid (kuid väiksemaid), mis olid valmistatud laiendatava võrgu kujul. Selliseid andureid kasutatakse tavaliselt kantavas elektroonikas. Seejärel kanti nendele anduritele mitu kihti tüvirakke. Pärast seda … pidime lihtsalt ootama.
Jagunemise ajal kasvasid rakud järk-järgult andurite ümber ja moodustasid kudesid. Aja jooksul kujunesid rakud kolmemõõtmelisteks organoidseteks struktuurideks, mis sisaldasid elektroonilisi võre. Lõpptulemuseks on küberorganid - täielikult integreeritud sensoritega elundid.
Oma testides suutsid teadlased sundida tüvirakke muteeruma kardiomüotsüütideks (südamekoe rakkudeks) ja seejärel kasutada sisseehitatud andureid rakkude aktiivsuse jälgimiseks ja registreerimiseks 90 päeva jooksul.
Kunstlikud võivad olla mitmesuguste uuringute läbiviimisel väga kasulikud. Siiski tuleb märkida, et nad ei kopeeri pärisorganeid 100%. Seetõttu on liiga vara unistada sisseehitatud anduritega tehisorganitest, mida saaks inimestele siirdada.
Vladimir Kuznetsov
