Бионическое ухо, улавливающее радиочастоты, получено путем объединения трехмерной печати, электроники и нанотехнологии. Первые результаты будут опубликованы журналом Nano Letters.
Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) под руководством профессора биоинженерии Майкла Макалпина (Michael McAlpine) создали прототип искусственного уха из живых клеток, прошедших через 3D-принтер, и спиральной антенны. Над электронными устройствами, которые могут быть подключены к человеческому организму, эта группа работает давно. Так, в 2011 году Макалпин с коллегами создали графеновую татуировку, которая прикрепляется к зубам для выявления бактерий. В описываемом сейчас проекте поставлена задача создания человеческого органа со встроенной электроникой. На первом этапе Макалпин с соавторами занялись трехмерной печатью, которая позволяет одновременно с приданием формы культивируемой ткани, например хрящевой, встроить в нее что-либо, в данном случае — антенну. Ученые использовали гидрогель, засеянный клетками теленка и воспроизводящий по мере послойной 3D-печати форму человеческого уха. Спиральная антенна создавалась одновременно путем послойного же нанесения серебряных наночастиц. Телячьи клетки превращались в хрящевую ткань. Свободный конец антенны подсоединяется к системе, предназначенной для стимуляции улитки уха, которая, собственно, и является органом слуха, улавливающим звуковые колебания.
При тестировании напечатанное ухо оказалось способно принимать радиоволны, причем дополняющие друг друга правая и левая части бионического органа обеспечивали стереоэффект восприятия. Планируется, что в будущей версии устройства для улавливания сигналов акустического диапазона будет использован набор различных сенсоров. По словам Макалпина, теоретически такое ухо может быть подсоединено к нервным окончаниям и служить подобием слухового аппарата, но это потребует долгих испытаний. “Раньше ученые предлагали различные стратегии подгонки электроники к организму с тем, чтобы устройства причиняли как можно меньше неудобств”, — говорит Макалпин. Это, как правило, подразумевало использование двухмерных приспособлений, находящихся на поверхности тканей. Работа принстонских инженеров выходит на новый уровень: биологический материал выращивается вместе с электроникой благодаря возможностям формата 3D-печати.
Нет комментариев