Учёные впервые дистанционно активировали отдельные клетки с помощью ультразвука и микрочипов
Учёные из Universitat Aut?noma de Barcelona и IMB-CNM-CSIC разработали микроструктуры, способные дистанционно активировать отдельные клетки с помощью ультразвука. Результаты исследования опубликованы в журнале Small.
Технология основана на пьезоэлектрических частицах размером в десятки микрометров — сопоставимых с размером клетки. Внутри частиц находится оксид цинка, который при механическом воздействии генерирует электрическое поле. В качестве источника воздействия используется ультразвук — акустические волны высокой частоты, проходящие через биологические ткани.
Когда ультразвуковые волны воздействуют на частицы, те создают локальные электрические сигналы непосредственно рядом с клеточной мембраной. Клетка реагирует через стандартные биохимические механизмы, в частности изменение концентрации ионов кальция, что запускает процессы активности, включая изменение состояния и деление.
В экспериментах использовались клетки костной ткани линии Saos-2, чувствительные к электрическим сигналам. При оптимальных параметрах ультразвука удалось активировать до 58% клеток в образце.
Ключевая особенность метода — отсутствие необходимости в электродах или прямом контакте. Ультразвук проходит через ткань, а частицы формируют локальный сигнал только в нужной точке. Авторы отмечают, что такие структуры можно производить методами микроэлектроники, что потенциально позволяет масштабировать технологию для медицинских задач, связанных с точечной стимуляцией тканей.
