Крошечные чипы доставляют иммунные клетки к местам воспаления

Стандартные мозговые имплантаты используют электроды, которые проникают в серое вещество, чтобы стимулировать и регистрировать активность нейронов. Обычно их необходимо установить с помощью хирургической процедуры. Чтобы обойти эту потребность, группа исследователей под руководством Деблины Саркар, инженера-электрика и доцента Массачусетского технологического института, разработала микроскопические электронные устройства, гибридизированные с живыми клетками. Эти клетки можно вводить в систему кровообращения с помощью стандартного шприца, и они будут путешествовать по кровотоку, прежде чем имплантироваться в целевые области мозга.

«За первые два года работы над этой технологией в Массачусетском технологическом институте мы получили подряд 35 отклоненных заявок на получение грантов», — говорит Саркар. «Комментарии, которые мы получили от рецензентов, заключались в том, что наша идея была очень эффективной, но это было невозможно». Она признает, что это предложение звучало как нечто, что можно найти в научно-фантастических романах. Но после более чем шести лет исследований ей и ее коллегам это удалось.

Назовите проблемы

В 2022 году, когда Саркар и ее коллеги собрали исходные данные и получили некоторые многообещающие результаты с помощью своих гибридов клеточной электроники, команда предложила проект на премию нового новатора директора Национального института здравоохранения. Впервые после 35 отказов он прошел экспертную оценку. «Мы получили самый высокий балл за всю историю», — говорит Саркар.

Причиной такой оценки было то, что ее технология решила три чрезвычайно сложные проблемы. Первым, очевидно, было создание функциональных электронных устройств размером меньше клеток, которые могут циркулировать в нашей крови.

«Предыдущие исследования, которые не имели большого успеха, основывались на помещении магнитных частиц в кровоток и последующем направлении их с помощью магнитных полей», — объясняет Саркар. «Но есть разница между электроникой и частицами». Электроника, созданная с использованием технологии КМОП (которую мы используем для создания компьютерных процессоров), может генерировать электроэнергию из падающего света так же, как фотоэлектрические устройства, а также выполнять вычисления, необходимые для более интеллектуальных приложений, таких как сенсорное управление. Частицы, с другой стороны, можно использовать только для определенной стимуляции клеток.