Eine neue Ära der Bioelektronik ist angebrochen, als Wissenschaftler erfolgreich Gelpolymere in Blutegel und Zebrafische injizierten, die sich dann zu funktionellen Elektroden organisierten.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaftfanden heraus, dass die Moleküle im Gel, wenn sie mit Enzymen im Körper eines Tieres in Kontakt kommen, elektrisch leitend werden. Diese Methode könnte eines Tages zu besseren Behandlungen für Menschen mit neurologischen Erkrankungen wie Parkinson und Epilepsie führen, indem sie es Wissenschaftlern ermöglicht, Körperbereiche mit einer externen Spannung zu stimulieren.
„Seit mehreren Jahrzehnten versuchen wir, Elektronik zu entwickeln, die die Biologie nachahmt. Jetzt lassen wir die Biologie die Elektronik für uns erschaffen“, sagte Professor Magnus Berggren vom Labor für organische Elektronik (LOE) der Universität Linköping, Schweden, in einem Pressemitteilung.
„Der Kontakt mit körpereigenen Stoffen verändert die Struktur des Gels und macht es elektrisch leitfähig, was vor der Injektion nicht der Fall ist.“ Je nach Gewebe können wir auch die Zusammensetzung des Gels anpassen, um den elektrischen Prozess in Gang zu bringen“, fügte Xenofon Strakosas, Forscher am LOE und der Universität Lund und einer der Hauptautoren der Studie, hinzu.
Den Forschern gelang es, gelbasierte Elektroden in den Körpern lebender Zebrafische und Blutegel zu züchten. Wie die Forscher vorhergesagt hatten, wurden die Elektroden in jedem Organ erzeugt, in das das Gel injiziert wurde.
In der Studie stellten die Forscher die Elektrodenbildung im Gehirn, im Herzen und in den Schwanzflossen von Zebrafischen sowie um das Nervengewebe von medizinischen Blutegeln fest. Invers gemeldet.
Erfreulicherweise schien das Verfahren beim Zebrafisch keine Schmerzen oder Beschwerden zu verursachen. Das Gleiche wurde auch für die Blutegel angenommen, allerdings ist es schwieriger, etwas über die Schmerzen bei den Tieren zu sagen.
Zebrafische zeigen Schmerzen „auf viele verschiedene Arten, z. B. indem sie sehr schnell schwimmen oder sich herumwälzen“, erklärte Hjort. „Wir haben keine dieser negativen Auswirkungen gesehen. Ich denke, das ist ein sehr gutes Zeichen.“
„Durch intelligente Änderungen an der Chemie konnten wir Elektroden entwickeln, die vom Gehirngewebe und dem Immunsystem akzeptiert wurden. „Der Zebrafisch ist ein hervorragendes Modell für die Untersuchung organischer Elektroden im Gehirn“, sagte Professor Roger Olsson von der Medizinischen Fakultät der Universität Lund.
Obwohl ihre Ergebnisse ermutigend sind, geben Wissenschaftler zu, dass noch Zeit für mögliche Anwendungen beim Menschen bleibt.
„Unsere Ergebnisse eröffnen völlig neue Denkweisen über Biologie und Elektronik. Wir müssen noch eine Reihe von Problemen lösen, aber diese Studie ist ein guter Ausgangspunkt für zukünftige Forschung“, sagte Hanne Biesmans, Doktorandin. Student am LOE und einer der Hauptautoren.
Wo wir gerade beim Thema Parkinson sind, noch eins lernen hat herausgefunden, dass regelmäßige Albträume in der Kindheit mit der späteren Entwicklung einer kognitiven Beeinträchtigung oder der Parkinson-Krankheit verbunden sein können. „Die Ergebnisse waren eindeutig“, sagte Studienautor Abidemi Otaiku in dem Artikel. „Je häufiger die Kinder schlechte Träume erlebten, desto wahrscheinlicher war es, dass sie eine kognitive Beeinträchtigung entwickelten oder mit der Parkinson-Krankheit diagnostiziert wurden.“
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