В людей внедрят биочипы

По словам разработчиков, использование биологических компонентов в электронной цепи может в итоге привести к созданию совершенно новых имплантантов, способных заменить многие сложнейшие внутренние органы.

Исследователи сразу из нескольких областей науки одновременно работают над проблемой новых методов взаимодействия живых организмов и электронных устройств. Такие био-электронные устройства могли бы существенно повысить производительность электронных устройств, открыть новые сферы для их применения и даже помочь лечении ряда неизлечимых на сегодня устройств.

Пока что исследователи далеки от создания полноценных «киборгов» в том виде, как это описывается в фантастических фильмах, впрочем и на практике здесь есть некоторые первые результаты. Так, группа специалистов из Лаборатории им.Лоренца в американском Ливерморе, сообщила о создании «универсальной смешанной платформы, использующей электронные основания и нанотрубки на основе природных липидов». Подобное устройство является первым в своем роде био-наноэлекторическим прибором.

По словам разработчиков, использование биологических компонентов в электронной цепи может в итоге привести к созданию совершенно новых имплантантов, способных заменить многие сложнейшие внутренние органы. В будущем на базе данной технологии ученые надеются делать искусственные нервные системы или даже искусственные глаза.

«Все современные коммуникационные устройства полагаются на электрические поля и токи для передачи и получения информации, биологические системы в этом плане гораздо более сложны — они используют другие арсеналы: мембранные рецепторы, миниатюрные каналы капилляров, крошечных насосов и тончайших сенсоров, принимающих химические и электрические сигналы. Такая организация является недостижимой даже для современных сложных компьютеров. Например, преобразование звуковых волн в нервные импульсы внутри организма — это чрезвычайно сложный процесс», — говорит Александр Ной, ведущий специалист по био-наноэлектронике в Лаборатории им.Лоренца.

Ученый говорит, что биологические системы, в том числе и те, что реализованы в нашем организме, зачастую более эффективны, чем современные электронные цепи. Именно этим объясняется их сложность, а также все прошлые неудачные попытки интегрировать электронику и биологию.

«В то же время создание наноматериалов, сравнимых по размерам с биологическими молекулами, здесь может дать свой эффект. Мы можем объединять эти две разные системы на более локализованном уровне», — говорит Ной.

Для создания таких объединенных систем ученые использовали липидные мембраны, широко используемые для объединения клеток в организме человека и всех животных. Эти мембраны представляют собой стабильные барьеры для ионов и молекул. Разработчикам удалось внедрить биологический слой липидных мембран в кремниемые транзисторы путем создания нанопроводов.

«У нас получились своего рода экранированные биологические провода, которые используют природные мембраны для работы кремниевого чипа за счет регулирования потоков ионов внутри чипа», — говорит Хулио Мартинез, один из участников проекта.