Nowa tkanka może być przełomem w konstrukcji protez biomedycznych i może służyć do badań reakcji organizmu na leki.
Międzyuczelniany zespół naukowców stworzył tkankę zawierającą elementy elektroniczne w nanoskali, wspomagające jej rozwój i monitorujące aktywność. Nowa tkanka może służyć do badań reakcji komórek i całego aparatu tkankowego na leki, ukazując w czasie rzeczywistym ich przyswajanie oraz występowanie skutków ubocznych. Jak twierdzą członkowie zespołu, jest ona także pierwszym krokiem do stworzenia implantów elektroniczno-biologicznych, komunikujących się bezpośrednio z układem nerwowym.
Do tej pory bowiem naukowcy chcący monitorować aktywność tkanki lub organu tworzyli płaskie elastyczne struktury, umieszczane na badanym organie lub tkance. Jednak możliwa była wtedy tylko powierzchniowa kontrola badanego zespołu tkanek.
Zespół, w skład którego wchodzili prof. Bozhi Tian z University of Chicago, prof. Charles Lieber z Harvard University, prof. Robert Langer z Massachussets Institute of Technology I prof. Daniel Kohane, dyrektor Laboratory for Biomaterials and Drug Delivery w Boston Children's Hospital, postanowił zbudować trójwymiarowy nanoszkielekt, na którym można było umieścić czujniki bezpośrednio w monitorowanej tkance, na każdej głębokości.
Szkielet ten został skonstruowany jako trójwymiarowa siatka z cienkich nanodrutów metalowych, w której oczka wpleciono nanotranzystory, zmieniające swój stan przy przemianach aktywności elektrycznej tkanki. Dla zwiększenia rozmiarów siatka została złożona, aby móc wspomagać rozległe struktury tkankowe jak np. naczynia krwionośne. Jak powiedział Technology Review prof. Lieber otrzymano w efekcie strukturę odporną mechanicznie i "najdelikatniejszy materiał elektroniczny jaki kiedykolwiek stworzono".
Na takiej strukturze rozmieszczono komórki oraz materiał biologiczny - kolagen, jako ich stelaż. Według prof. Liebera,w przyszłości na tego typu szkieletach będzie można rozmieszczać dowolny typ tkanki. W trakcie eksperymentów z różnymi rodzajami tkanki obserwowano reakcje rosnących neuronów na pobudzanie neutransmiterami, badano reakcję komórek serca po jednej i po drugiej stronie stworzonej przez nie tkanki oraz monitorowano zmiany pH w naczyniach krwionośnych, a także tworzono niewielkie fragmenty tkanki mięśniowej, które można było, poprzez szkielet, poddawać bodźcom i monitorować.
Już obecnie duże zainteresowanie odkryciem wyrażają koncerny farmaceutyczne, które chciałyby na jego podstawie opracować model badania oddziaływania leków na różne rodzaje tkanek i komórek. Jak powiedział prof. Lieber, jest to zastosowanie najprostsze i zapewne najszybciej realizowalne.
Naukowcy chcieliby jednak, na bazie nowego rozwiązania stworzyć mechanizm badania reakcji przeszczepów tkanki poszczególnych narządów jak płuca czy skóra, na poszczególne leki, który można byłoby badać czasie rzeczywistym. Nowe odkrycie ma być też pierwszym krokiem do stworzenia protez biomechanicznych, zawierających tkankę narządową zespoloną z nanoszkieletem metalowym, co pozwoliłoby na uniknięcie powikłań przy przeszczepach i opracowanie protez sterowanych bezpośrednio z układu nerwowego dawcy, tak jak rzeczywista kończyna.
