سال‌هاست که قرار دادن مدارهای الکترونیکی درون بافت‌های بدن یک نوع داستان علمی تخیلی محسوب می‌شده است اما اخیرا پژوهشگران آمریکایی راهی برای رشد بافت‌های زنده یافته‌اند که درون آنها حسگرهای الکترونیکی قرار دارد. نتایج این پژوهش می‌تواند منجر به ساخت اندام‌های سنتز شده و جایگزینی آنها در بدن شود.
رشد بافت حاوی حسگرهای الکترونیکی
رشد بافت‌های زنده حاوی حسگرهای الکترونیکی می‌تواند کاربردهای پزشکی و زیستی متعددی داشته باشد. تا به امروز تنها گزینه برای ایجاد این نوع بافت‌ها، رشد بافت و سپس قرار دادن الکترود درون آن بوده است. این موضوع از دو جهت چندان جالب نیست. اول این که الکترودها همانند سوزن درون بافت فرو می‌روند و نمی‌توان آنها را با دقت و حساسیت بالا در یک بافت قرار داد. دوم این که این الکترودها به بافت آسیب می‌زنند و این آسیب اجتناب ناپذیر خواهد بود.
اخیرا چارلز لیبرز از دانشگاه هاروارد با همکاری یک گروه تحقیقاتی در موسسه فناوری ماساچوست روشی برای ادغام ساده‌تر بافت با مدارهای الکترونیکی ارائه کرده است. این گروه به‌جای استفاده از شناساگرهای مبتنی بر الکترود که سیگنال‌های ضعیفی ایجاد می‌کنند از شناساگرهای ترانزیستوری اثر میدان استفاده کردند. این حسگرها از نانوسیم‌های بسیار نازک با قطر ۳۰ نانومتر ایجاد شده‌اند که دقت لازم برای خواندن سیگنال‌ها را دارند.
در این پروژه، حسگرهای ترانزیستوری اثر میدان با مدارهای الکترونیکی ترکیب شده و درون حفره‌های ویژه‌ای در یک ماتریکس سه بعدی زیست سازگار قرار داده می‌شود. در قدم بعد روی این ماتریکس بافت کشت داده می‌شود که در نهایت منجر به تولید بافتی می‌شود که حسگر در میان آن قرار گرفته است. تفاوت اساسی میان این روش و روش‌های قبلی در ان است که این روش مخرب نیست. زمانی که این بافت تحریک شده یا اطلاعات آن خوانده می‌شود هیچگونه نیازی به الکترود و فرو بردن آن به درون بافت نیست.
محققان به تست این موضوع پرداختند که آیا وجود این حسگر روی زنده مانده سلول‌ها نقش منفی دارد یا خیر. نتایج کار آنها نشان داد که بعد ازچند هفته این اثر بسیار اندک بوده است. البته پژوهشگران معتقدند که پیش از تجاری سازی این فناوری و استفاده از آن، باید تحقیقات بیشتری روی آن صورت گیرد.
برای اثبات اثربخشی این روش، محققان یک بافت از سلول‌های قلبی ایجاد کردند که درون آن حسگرهای اثرمیدان قرار داده شده بود. آنها از این حسگر برای پیمایش تاثیر داروی نورآدرنالین روی نرخ ضربان قلب استفاده کردند.
