Idegsejtekkel kommunikáló szilícium chip

Élő idegsejteket kapcsolt és bírt kétirányú kommunikációra egy szilícium chippel egy európai kutatócsoport. A technika, ami tenyésztett patkány idegsejtek hálózatát alkalmazza, megvalósíthatja a neurológiai rendellenességek kezelésére alkalmas "idegprotéziseket" vagy a "szerves számítógépeket".

Eképpen nyilatkozott az olasz, német és svájci szakemberekből álló csoport, melynek tagjai nem kis munkát fektettek az élő sejtek és a chip szervetlen összetevői közötti interfész kifejlesztésébe. A kutatók két fronton közelítették meg a problémát, a félvezetők, illetve a biológia irányából.

Technikai oldalról 12 384 tranzisztort és kondenzátorok százait pakolták fel egy 1 négyzetmilliméteres chipre, amihez biológiai részről az agyban található proteinek segítségével csatolták az idegsejteket, a neuronokat. A proteinek egyben a neuronok és a félvezetők ion csatornái közötti kapcsolatként is szolgálnak, lehetővé téve a neurális elektromos jelek eljutását a chiphez. A másik oldalról a chip kondenzátorai stimulálják a neuronokat.

A csoport részéről nyilatkozó Stefano Vassanelli, a Padua Egyetem molekuláris biológusa elmondta, következő célkitűzésük a chip génekkel való kétirányú kommunikálásának kidolgozása. A gének azok, ahonnan a memória származik, nélkülük nincs se memória, sem pedig számítás.

Éppen ezért szeretnék megtalálni a módját, hogy a géneket használják az úgynevezett neurochip vezérlésére, tette hozzá az olasz biológus. A legnagyobb kihívás a technika számára az agysejtek életben tartása lesz, vélekednek a tanulmányt elemző szakértők. Ashley Craig, a Sydney-i Műszaki Egyetem idegtudományok professzora szerint a számítógépes áramkörök agysejtekhez való csatolása felboríthatja az agy törékeny kémiai és elektromos egyensúlyát, elpusztítva a neuronokat.

Vassanelli és kollégái is tisztában vannak az előttük tornyosuló akadályokkal. Az olasz kutató szerint évtizedekre lesz szükség, mire technikájuk kellő mértékben kiforrja magát ahhoz, hogy idegrendszeri betegségeket kezeljenek, vagy élő számítógépeket építsenek a segítségével. Rövidebb távra tekintve azonban hasznos lehet a gyógyszergyárak szűrővizsgálatainál, azaz a gyártók minden kockázat nélkül, és nem utolsósorban igen gyors eredményt kapva kipróbálhatják hatóanyagaikat a neuronokon.

A kutatást az EU IST (Információs Társadalmi Technológiák) programja finanszírozza.