Бельгийские ученые разработали чип для внедрения в живую клетку

Специалисты бельгийского исследовательского центра IMEC разработали микроигольчатый чип, обеспечивающий связь между традиционными электронными компонентами и живыми клетками.

Каждая микроигольчатая структура в новом чипе служит контактной площадкой для подключения одной живой клетки и содержит электрод, который может с высокой точностью записывать и контролировать в реальном времени электрическую активность каждой отдельной генерирующей клетки в сети. Примерами таких электрогенных клеток могут служить кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) и нейроны (клетки мозга). Такие клетки связываются между собой с помощью электрических сигналов. Исследование электрической активности такого рода клеток позволяет существенно углубить представление человека о процессах внутри сетей этих клеток. Кроме того, новый чип открывает дорогу к нахождению первопричин таких заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера. Также с помощью нового чипа можно измерить воздействие лекарств на сердечную мышцу при борьбе с сердечными приступами.

Электроды микроигольчатого чипа уменьшены до размеров отдельной клетки. Каждая микроскопическая иголочка сделана из металлического стержня, покрытого слоем оксида. На конце каждой такой иголочки создается проводящий наконечник из золота или нитрида титана. При наложении клеток на поверхность чипа клеточная мембрана плотно присасывается к игольчатой структуре, обеспечивая надежный контакт с электродом. Такой электрический контакт обеспечивает превосходное соотношение «сигнал-шум» - теперь исследователи могут точно измерять исходящие электрические сигналы и стимулировать клетку с сигналами заданной мощности.

Несмотря на свои микроскопические размеры, микроигольчатый чип, созданный учеными IMEC, может стать громадным прорывом в исследовании строения мозга и сердечной мышцы. Исследователи теперь смогут изучать электрическую активность каждой отдельной клетки и их работу в сети.