Команда, возглавляемая исследователями из Университета Карнеги-Меллона, создала новую технологию, которая улучшает способность ученых общаться с нервными клетками с помощью света. Ученые синтезировали трехмерный нечеткий графен на нанопроволочном шаблоне. Он обеспечивает дистанционную оптическую стимуляцию без необходимости генетической модификации и использует на порядок меньше энергии, чем доступные материалы, предотвращая клеточный стресс.
Опто-емкостный эффект изменяет емкость клеточной мембраны из-за быстро прикладываемых световых импульсов. Графен может быть легко изготовлен в виде суспензии, что позволяет изучать передачу сигналов в клетках как между 2D-клеточными системами, так и в 3D (органоиды на основе человеческих клеток).
Подобные системы не только важны для понимания того, как клетки взаимодействуют друг с другом, но обладают большим потенциалом для разработки новых терапевтических вмешательств. Однако изучение этих возможностей было ограничено риском клеточного стресса, который представляют существующие оптические технологии дистанционного управления. Использование нечеткого графена устраняет этот риск за счет использования значительно меньшего количества энергии. Его биосовместимая поверхность легко модифицируется химически, что делает его универсальным для использования с различными типами клеток и сред.
«Разработанная технология позволит нам взаимодействовать либо с инженерными тканями, либо с нервными или мышечными тканями. Это позволит нам контролировать и влиять на функциональность тканей, используя свет удаленно с высокой точностью и низкими необходимыми энергиями».
Широкополосное поглощение этих трехмерных наноматериалов позволило использовать свет на длинах волн, которые могут глубоко проникать в ткани, чтобы дистанционно возбуждать нервные клетки. Этот метод может использоваться во всем спектре приложений, от разработки неинвазивной терапии до фундаментальных научных исследований (нет, нас все еще не чипируют).
Выводы команды важны как для понимания клеточных взаимодействий, так и для разработки новых методов лечения. Наноструктуры, созданные с использованием нечеткого графена, могут оказать существенное влияние на будущее биологии и медицины человека.
Источник: pnas.org/content/early/2020/05/29/1919921117
Уважаемые друзья, ставьте лайки, делитесь комментариями. Общение с умными людьми всегда приятно.
P.S. Мой труд можно оценить подпиской на канал
P.P.S. Не ведитесь, пожалуйста, на провокационные заявление про чипирование людей. Ученые не только не могут создать такие чипы, но и не имеют представления как их создать.
