3D-биоэлектронная сетка впервые охватила мини-орган мозга и раскрыла работу нейронных сетей

Учёные из частного исследовательского университета в США Northwestern University и медицинского центра Shirley Ryan AbilityLab создали мягкое трёхмерное биоэлектронное устройство, способное обернуть лабораторные мини-органы мозга (нейроиды) и регистрировать электрическую активность с 91% поверхности.

Новая технология состоит из сетчатого каркаса с 240 микродатчиками диаметром 10 микрон — размером с отдельную клетку. Каждый датчик индивидуально адресуется, а пористая структура обеспечивает свободный обмен кислородом и питательными веществами, не нарушая жизнеспособность ткани.

В отличие от прежних плоских и жёстких систем, новая сетка мягко повторяет форму органоида и позволяет одновременно записывать и стимулировать сотни точек. Это впервые даёт возможность изучать работу целых нейронных сетей, а не отдельных сигналов.

Изменяя форму сетки, учёные могут управлять ростом органоидов, создавая кубы, гексагоны и другие структуры — перспективно для модульной сборки тканей и будущих исследований. В экспериментах с лекарствами система уже помогла выявить незарегистрированные прежде изменения активности органоида.

Метод открывает новые возможности для тестирования препаратов и изучения восстановления координированной работы мозга. 3D-биоэлектроника становится важным инструментом для нейронауки и персонализированной медицины.

 Источник: Nature Biomedical Engineering