Non più solo foraggio fantastico per gli appassionati di fantascienza, la tecnologia cyborg ci sta portando progressi tangibili verso la pelle elettronica della vita reale, protesi e circuiti ultraflessibili. Ora portando questo concetto uomo-macchina a un livello senza precedenti, scienziati pionieri stanno lavorando al matrimonio senza soluzione di continuità tra elettronica e segnalazione cerebrale con il potenziale di trasformare la nostra comprensione di come funziona il cervello e come trattare le sue malattie più devastanti.

La loro presentazione si terrà al 248th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS), la più grande società scientifica del mondo.

"Concentrandosi sulle connessioni nanoelettroniche tra le cellule, possiamo fare cose che nessuno ha fatto prima, " dice Charles M. Lieber, dottorato di ricerca "Stiamo davvero entrando in un nuovo regime di dimensioni non solo per il dispositivo che registra o stimola l'attività cellulare, ma anche per tutto il circuito. Possiamo farlo sembrare davvero e comportarci come intelligenti, materiale biologico morbido, e integrarlo con cellule e reti cellulari a livello di tessuto intero. Questo potrebbe aggirare molti seri problemi di salute nelle malattie neurodegenerative in futuro".

Questi disturbi, come il Parkinson, che coinvolgono cellule nervose malfunzionanti può portare a difficoltà con i movimenti più banali ed essenziali che la maggior parte di noi dà per scontati:camminare, parlando, mangiare e deglutire.

Gli scienziati stanno lavorando alacremente per andare a fondo dei disturbi neurologici. Ma coinvolgono l'organo più complesso del corpo, il cervello, che è in gran parte inaccessibile a dettagli, controllo in tempo reale. Questa incapacità di vedere cosa sta succedendo nel centro di comando del corpo ostacola lo sviluppo di trattamenti efficaci per le malattie che ne derivano.

Utilizzando la nanoelettronica, potrebbe diventare possibile per gli scienziati scrutare per la prima volta all'interno delle cellule, vedere cosa sta andando storto in tempo reale e idealmente riportarli su un percorso funzionale.

Negli ultimi anni, Lieber ha lavorato per ridurre drasticamente la scienza cyborg a un livello che è migliaia di volte più piccolo e più flessibile rispetto ad altri sforzi di ricerca bioelettronica. Il suo team ha realizzato nanofili ultrasottili in grado di monitorare e influenzare ciò che accade all'interno delle cellule. Usando questi fili, hanno costruito ultraflessibili, Ponteggio in rete 3-D con centinaia di unità elettroniche indirizzabili, e su di essa sono cresciuti dei tessuti viventi. Hanno anche sviluppato la più piccola sonda elettronica di sempre in grado di registrare anche i segnali più veloci tra le cellule.

La segnalazione cellulare a fuoco rapido controlla tutti i movimenti del corpo, compresa la respirazione e la deglutizione, che sono colpiti in alcune malattie neurodegenerative. Ed è a questo livello che entra in scena la promessa del lavoro più recente di Lieber.

In una delle ultime direzioni del laboratorio, Il team di Lieber sta cercando di capire come iniettare il loro piccolo, elettronica ultraflessibile nel cervello e consentire loro di integrarsi completamente con la rete biologica esistente di neuroni. Sono attualmente nelle prime fasi del progetto e stanno lavorando con modelli di ratto.

"Difficile dire dove ci porterà questo lavoro, " dice. "Ma alla fine, Credo che il nostro approccio unico ci porterà su un percorso per fare qualcosa di veramente rivoluzionario".