fr.chemi3t
11-02-2012, 06:30 PM
سال‌هاست که قرار دادن مدارهاي الکترونيکي درون بافت‌هاي بدن يک نوع داستان علمي تخيلي محسوب مي‌شده است اما اخيرا پژوهشگران آمريکايي راهي براي رشد بافت‌هاي زنده يافته‌اند که درون آنها حسگرهاي الکترونيکي قرار دارد. نتايج اين پژوهش مي‌تواند منجر به ساخت اندام‌هاي سنتز شده و جايگزيني آنها در بدن شود.
رشد بافت‌هاي زنده حاوي حسگرهاي الکترونيکي مي‌تواند کاربردهاي پزشکي و زيستي متعددي داشته باشد. تا به امروز تنها گزينه براي ايجاد اين نوع بافت‌ها، رشد بافت و سپس قرار دادن الکترود درون آن بوده است. اين موضوع از دو جهت چندان جالب نيست. اول اين که الکترودها همانند سوزن درون بافت فرو مي‌روند و نمي‌توان آنها را با دقت و حساسيت بالا در يک بافت قرار داد. دوم اين که اين الکترودها به بافت آسيب مي‌زنند و اين آسيب اجتناب ناپذير خواهد بود.
http://pnu-club.com/imported/2012/11/62.jpg
اخيرا چارلز ليبرز از دانشگاه هاروارد با همکاري يک گروه تحقيقاتي در موسسه فناوري ماساچوست روشي براي ادغام ساده‌تر بافت با مدارهاي الکترونيکي ارائه کرده است. اين گروه به‌جاي استفاده از شناساگرهاي مبتني بر الکترود که سيگنال‌هاي ضعيفي ايجاد مي‌کنند از شناساگرهاي ترانزيستوري اثر ميدان استفاده کردند. اين حسگرها از نانوسيم‌هاي بسيار نازک با قطر 30 نانومتر ايجاد شده‌اند که دقت لازم براي خواندن سيگنال‌ها را دارند.
در اين پروژه، حسگرهاي ترانزيستوري اثر ميدان با مدارهاي الکترونيکي ترکيب شده و درون حفره‌هاي ويژه‌اي در يک ماتريکس سه بعدي زيست سازگار قرار داده مي‌شود. در قدم بعد روي اين ماتريکس بافت کشت داده مي‌شود که در نهايت منجر به توليد بافتي مي‌شود که حسگر در ميان آن قرار گرفته است. تفاوت اساسي ميان اين روش و روش‌هاي قبلي در ان است که اين روش مخرب نيست. زماني که اين بافت تحريک شده يا اطلاعات آن خوانده مي‌شود هيچگونه نيازي به الکترود و فرو بردن آن به درون بافت نيست.
محققان به تست اين موضوع پرداختند که آيا وجود اين حسگر روي زنده مانده سلول‌ها نقش منفي دارد يا خير. نتايج کار آنها نشان داد که بعد ازچند هفته اين اثر بسيار اندک بوده است. البته پژوهشگران معتقدند که پيش از تجاري سازي اين فناوري و استفاده از آن، بايد تحقيقات بيشتري روي آن صورت گيرد.
براي اثبات اثربخشي اين روش، محققان يک بافت از سلول‌هاي قلبي ايجاد کردند که درون آن حسگرهاي اثرميدان قرار داده شده بود. آنها از اين حسگر براي پيمايش تاثير داروي نورآدرنالين روي نرخ ضربان قلب استفاده کردند.
.منبع:nano.ir
رشد بافت‌هاي زنده حاوي حسگرهاي الکترونيکي مي‌تواند کاربردهاي پزشکي و زيستي متعددي داشته باشد. تا به امروز تنها گزينه براي ايجاد اين نوع بافت‌ها، رشد بافت و سپس قرار دادن الکترود درون آن بوده است. اين موضوع از دو جهت چندان جالب نيست. اول اين که الکترودها همانند سوزن درون بافت فرو مي‌روند و نمي‌توان آنها را با دقت و حساسيت بالا در يک بافت قرار داد. دوم اين که اين الکترودها به بافت آسيب مي‌زنند و اين آسيب اجتناب ناپذير خواهد بود.
http://pnu-club.com/imported/2012/11/62.jpg
اخيرا چارلز ليبرز از دانشگاه هاروارد با همکاري يک گروه تحقيقاتي در موسسه فناوري ماساچوست روشي براي ادغام ساده‌تر بافت با مدارهاي الکترونيکي ارائه کرده است. اين گروه به‌جاي استفاده از شناساگرهاي مبتني بر الکترود که سيگنال‌هاي ضعيفي ايجاد مي‌کنند از شناساگرهاي ترانزيستوري اثر ميدان استفاده کردند. اين حسگرها از نانوسيم‌هاي بسيار نازک با قطر 30 نانومتر ايجاد شده‌اند که دقت لازم براي خواندن سيگنال‌ها را دارند.
در اين پروژه، حسگرهاي ترانزيستوري اثر ميدان با مدارهاي الکترونيکي ترکيب شده و درون حفره‌هاي ويژه‌اي در يک ماتريکس سه بعدي زيست سازگار قرار داده مي‌شود. در قدم بعد روي اين ماتريکس بافت کشت داده مي‌شود که در نهايت منجر به توليد بافتي مي‌شود که حسگر در ميان آن قرار گرفته است. تفاوت اساسي ميان اين روش و روش‌هاي قبلي در ان است که اين روش مخرب نيست. زماني که اين بافت تحريک شده يا اطلاعات آن خوانده مي‌شود هيچگونه نيازي به الکترود و فرو بردن آن به درون بافت نيست.
محققان به تست اين موضوع پرداختند که آيا وجود اين حسگر روي زنده مانده سلول‌ها نقش منفي دارد يا خير. نتايج کار آنها نشان داد که بعد ازچند هفته اين اثر بسيار اندک بوده است. البته پژوهشگران معتقدند که پيش از تجاري سازي اين فناوري و استفاده از آن، بايد تحقيقات بيشتري روي آن صورت گيرد.
براي اثبات اثربخشي اين روش، محققان يک بافت از سلول‌هاي قلبي ايجاد کردند که درون آن حسگرهاي اثرميدان قرار داده شده بود. آنها از اين حسگر براي پيمايش تاثير داروي نورآدرنالين روي نرخ ضربان قلب استفاده کردند.
.منبع:nano.ir