Беспроводной метод управления выравниванием клеток с помощью солнечных элементов

Учёные из Университета штата Пенсильвания разработали способ управления выравниванием живых клеток, используя миниатюрные солнечные элементы на кремниевых чипах

Метод предполагает размещение на чипах массивов микрофотоэлектрических элементов, которые преобразуют свет в локальные электрические поля, влияющие на ориентацию клеток. Это может стать беспроводной альтернативой громоздким электрическим системам, применяемым в тканевой инженерии.

В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале Advanced Functional Materials, учёные тестировали два подхода: изменяли диаметр фотоэлектрических элементов (от 80 до 800 микрометров) и экспериментировали с разными схемами их расположения. На чипы помещали фибробласты (клетки соединительной ткани) из лёгких и кожи человека, затем подвергали образцы воздействию света разной интенсивности в течение семи дней.

Результаты показали, что фибробласты, выращенные без освещения, имели случайную ориентацию, а клетки, подвергнутые воздействию света, выстраивались в соответствии с узорами фотоэлектрических массивов. Интенсивность освещения также влияла на электрический отклик солнечных элементов — это даёт дополнительный способ регулирования выравнивания клеток.

Учёные планируют протестировать метод на более чувствительных типах клеток (в том числе сердечных и мышечных), а также исследовать возможности работы в трёхмерных средах. В перспективе разработка может способствовать развитию тканевой инженерии и регенеративной медицины, хотя для применения метода в 3D-биопечати потребуются дополнительные исследования.

Ранее по теме: Материал по образцу клеточных мембран ускорит биоэлектронику

Источник: Interesting Engineering