At se et bionisk øje på medicinhorisonten

Televisions Six Million Dollar Man forudså en fremtid, hvor menneske og maskine ville blive ét. Ny forskning ved Tel Aviv University gør denne futuristiske "vision" om bionik til virkelighed.

Prof. Yael Hanein fra Tel Aviv University's School of Electrical Engineering har grundlæggende forskning, der kan give blinde øjne syn, sammensmeltning af retinale nerver med elektroder for at stimulere cellevækst. Har hidtil haft succes i dyremodeller, denne forskning kan en dag lægge grunden til retinale implantater i mennesker.

Men det er en vej væk, hun siger. Indtil da, hendes halvt menneskelige, half-machine opfindelse kan bruges af lægemiddeludviklere, der undersøger nye forbindelser eller formuleringer til behandling af sarte nervevæv i hjernen. Prof. Haneins forskergruppe offentliggjorde for nylig sit arbejde i tidsskriftet Nanoteknologi .

Implanter ideen

"Vi arbejder på at forbinde menneskeskabt teknologi med neuroner, " siger prof. Hanein. "Det kan være nyttigt i in vitro og in vivo applikationer, og giver en forståelse af, hvordan neuroner fungerer, så vi kan bygge bedre enheder og stoffer, " hun siger.

Hun har udviklet en spaghetti-lignende masse af kulstofrør i nanostørrelse (en milliontedel af en millimeter), og ved at bruge en elektrisk strøm er det lykkedes at lokke levende neuroner fra rotternes hjerner til at vokse på denne menneskeskabte struktur. Væksten af ​​levende celler på nanosubstratet er en meget kompliceret proces, hun siger, men de klæber godt til strukturen, sammensmeltning med den syntetiske elektriske og fysiske grænseflade. Ved at bruge den nye teknologi udviklet i Prof. Haneins laboratorium, hendes kandidatstuderende Mark Shein har observeret, hvordan neuroner kommunikerer og arbejder sammen.

"Vi forsøger at besvare meget grundlæggende spørgsmål inden for videnskab, " Prof. Hanein forklarer. "Neuroner migrerer og samler sig selv, og ved at bruge tilgange, vi har udviklet, vi er nu i stand til at 'lytte' til, hvordan neuronerne affyrer og kommunikerer med hinanden ved hjælp af elektriske impulser. At lytte til neuroner, der 'taler', giver os mulighed for at besvare de mest basale spørgsmål om, hvordan grupper af nerver arbejder sammen. Hvis vi kan undersøge funktionelle neuronale netværk i laboratoriet, vi kan studere, hvad der ikke kan ses eller høres i hele hjernen, hvor der er for mange signaler på ét sted."

Personsøger Steve Austin

En anvendelse af prof. Haneins forskning er en ny tilgang til at hjælpe mennesker med nethindegenerationssygdomme. Der er flere nethindesygdomme, som er uhelbredelige, såsom retinitis pigmentosa, og nogle forskere undersøger en proteseanordning, som kan erstatte de beskadigede celler.

"Neuroner kan godt lide at danne gode forbindelser med vores specielle nanoteknologi, og vi undersøger nu ansøgninger om retinale implantater, " siger prof. Hanein. "Vores nethindeimplantat forsøger at erstatte aktivitet på steder af de beskadigede celler, og i tilfælde af nethindesygdomme, de beskadigede fotoreceptorer."

Holdets store gennembrud er at skabe disse menneskeskabte levende "enheder" på et fleksibelt nanomateriale, der er egnet til det lille område i øjet, hvor ny neuronforbindelsesvækst ville være nødvendig. Dette er det første skridt i en lang klinisk proces, der kan føre til et forbedret syn - og måske en dag, en mand på seks millioner dollar i det virkelige liv.