Носимые устройства взаимодействуют с нашим телом, измеряя пульс, сахар в крови и другие внутренние процессы. Инженеры из США разработали аналогичное устройство для измерения или регулирования электрической и метаболической активности отдельных нервов на субклеточном уровне. Оно изготовлено из мягкого полимера и оборачивается вокруг аксонов и дендритов клетки, не повреждая ее. Управлять им можно при помощи света.

Клетки мозга отличаются сложной формой, поэтому изготовить биоэлектронный имплант, соответствующий нейронам и нейронным процессам, крайне сложно. К примеру, аксоны — отростки нервных клеток — тонкие, длинные и изогнутые, плюс к тому, их очень легко повредить. Тем не менее, специалистам из Массчусетского технологического института удалось подобрать достаточно мягкий и тонкий материал — полимер азобензол.

Под действием света тонкий слой азобензола сворачивается в трубочку, оборачиваясь вокруг нервных клеток. Меняя интенсивность и поляризацию лучей, можно регулировать диаметр и направление скручивания, а также форму всего устройства, сообщает MIT News. Такие пленки могут принимать форму крошечных трубочек диаметром менее одного микрометра, плотно, но аккуратно обхватывающих изогнутые аксоны и дендриты.

Помимо самого материала исследователям удалось разработать и процесс производства устройств, не требующий лабораторных условий. Кроме того, они установили идеальную толщину пленки, чтобы она не трескалась при скручивании.

Поскольку азобензол диэлектрик, на его основе можно будет создавать искусственный миелин, оболочку нервных волокон, которые были повреждены. Природный миелин покрывает аксоны и обеспечивает эффективный обмен электрическими импульсами между нейронами. Таким образом можно будет восстанавливать нервные функции больных рассеянным склерозом. Вдобавок, ученые продемонстрировали возможность сочетания устройства с оптико-электрическими материалами, с помощью которых можно стимулировать клетки.

Со временем способность мозга создавать новые нейроны снижается, ухудшая память. Используя технологию CRISPR, ученые из США выявили ген, который можно отключить, чтобы увеличить число новых нейронов.

Источник: ХайТек+