Tranzistory napojené na lidskou tkáň jsou realitou

Karel Javůrek  |  Věda

Spojení lidského těla a elektroniky bylo donedávna v říši sci-fi. Nyní se ale podařilo úspěšně propojit tranzistor a živou lidskou tkáň.

Vědci již dlouhou dobu zkoumají vývoj orgánů umělou cestou a tato oblast je už poměrně pokročilá. Umělé orgány, které mají stejnou strukturu jako ty původní, nejsou už žádnou záhadou ani nerealizovatelnou konstrukcí.

Lidstvo vstoupilo do éry nanotechnologie a hraní si s tak velkými objekty, jakými jsou například červené krvinky, je oproti novým materiálům využívajícím kvantové jevy při pokojové teplotě, řádově snazší a levnější záležitost.

Nechat si vypěstovat ledvinu, srdce nebo cokoli jiného, je pouze otázkou času, která vám o trochu zlepší život a případně ho i prodlouží. Zkrátka se pouze posunou možnosti léčení, které budou přirozenější, přesnější a efektivnější.

Svatý grál: spojení s elektronikou

Tam, kde končí možnosti člověka, začínají možnosti elektronické nebo fotonové konstrukce. Světelné čipy jsou ještě daleko, proto si musíme prozatím vystačit s elektronikou založenou především na křemíku.

Doposud vědci používali pro účely snímání živých částí organismů tenké a rovné kovové plátky sloužící jako elektrody, které mohly mít i nějakou formu tranzistorů. Tkáň a buňky jsou však trojrozměrné, takže takové spojení je sice lepší než nic, ale k dokonalým informacím o stavu živé hmoty chybí ještě hodně. Vědci z MIT a Harvardu ale zveřejnili informace o nové formě, která je trojrozměrná a schopná tak výrazně lepšího spojení mezi elektronikou a buněčným systémem.

Nová konstrukce je složená z nanomateriálů (křemíková nanovlákna), které dokážou přenášet elektrické signály z buněk. Mezi první použití patří podobně jako u předchozích dvourozměrných konstrukcí sledování odezvy organismu na různé druhy léků. Čím přesnější data lze získat, tím lze lépe optimalizovat a cílit účinky léků a látek.

Trojrozměrná rekonstrukce křemíkových nanovláken. Zdroj: MIT News
Trojrozměrná rekonstrukce křemíkových nanovláken. Zdroj: MIT News

Vyrobený materiál není toxický, takže nehrozí žádné zdravotní problémy. Struktura se navíc dokáže plynule přizpůsobovat i růstu. Křemíková nanovlákna o průměru 30 až 80 nanometrů jsou také mnohem citlivější na elektrické signály, takže díky nim mohou vědci snímat rozdíly v podobě pouhé jedné tisíciny wattu.

Další krůček k virtuální realitě

Nová trojrozměrná technologie pro přirozenější a přesnější napojení na buněčnou strukturu sice vypadá jako další pokrok v možnosti léčení nebo sledování člověka a jeho vlastností při různých výjimečných událostech (transplantace, vnitřní poranění, hojení a podobně), ale jsou jedním z těch střípků, které nás přibližují do skutečného využití virtuální reality v té nejúžasnější podobě.

Centrální nervový systém totiž pracuje na stejném principu – signály putují do mozku, kde jsou zpracovávány. Jaké jsou signály, takové máme vnímání reality. Samozřejmě dle našich značně omezených senzorů.

Úspěšným napojením vědci překonali oblast, která je pro virtuální realitu neodlišitelnou od té skutečné, jednou z klíčových prvků. Ať už tato technologie bude ve výsledku fungovat jakkoli, s velkou pravděpodobností se nevyhne určité formě přímého napojení na nervový systém, který přenáší signály do mozku.

Propojení elektronického a buněčného světa se bude stále zdokonalovat a ještě je nutné překonat spoustu překážek i v dalších oblastech. Cokoliv si ale dokážeme představit, je realizovatelné. Je to jen otázka času a technologií.

Nejčtenější