Исследователи из института Макса Планка разработали интерфейс
транзистор-клетка, который, по их мнению, может стать началом новой эры
биоэлектроники. Такие громкие слова обоснованы тем, что разработанный
интерфейс позволяет с помощью транзисторов манипулировать клетками и
изучать их не уничтожая.
В качестве демонстрации, биохимиком Питером Фромхерцом (Peter
Fromherz) были подготовлены живые клетки, которые были выращены на
массиве транзисторов. Таким образом, стало возможно напрямую
контролировать активность клеток, считывая данные с микрочипа
специальной программой. Данная методика предназначена для изучения
влияния на живые клетки новых лекарственных препаратов.
Традиционная методика изучения внутренней активности клеток неминуемо
влекла к их уничтожению. Например, для того, чтобы изучить влияние
разнообразных лекарств на уровень серотонина в клетке ранее требовалось
исследовать ионные токи методом локальной фиксации потенциала. Данный
метод медленно убивал клетку, что ограничивало время жизни клетки
несколькими часами.
Выращивание клеток на массиве транзисторов позволяет работать с
клетками через интерфейс клетка-транзистор до того момента, пока в
клетку не прекратится подача питательных веществ. В своих тестах,
исследователи первым делом определяли затворы транзисторов, которые
были расположены прямо напротив клеточных рецепторов серотонина. В
момент, когда канал рецептора открывался для получения серотонина,
менялся потенциал на затворах транзисторов и происходило изменение
значения стока-истока транзистора. Ну и, наконец, эти изменения
фиксировались аппаратурой мониторинга микрочипа.
Более того, ученые показали, что они могут при помощи своего интерфейса
моментально определять отношение доза/эффект для различных лекарств.
Теперь, когда исследователи наглядно подтвердили разработанный метод,
они планируют разработку более универсальных тестов, которые позволят
заниматься в том числе и обнаружением в клетках токсичных веществ.
|