Celkweekjes zijn te voorzien van een soort nano-bekabeling door ze te laten groeien rond een fijnmazig netwerk van siliciumdraadjes. Zo kun je meten hoe heftig de reactie op een geneesmiddel of een toxische stof is. Maar in principe moet je er de cellen ook elektrisch mee kunnen aansturen, suggereert een publicatie in Nature Materials.

Daniel Kohane (Boston Children’s Hospital), Charles Lieber (Harvard) en Robert Langer (MIT) hebben het afgekeken van het autonome zenuwstelsel, en hopen dat uiteindelijk te imiteren.

Het idee is dat de siliciumdraadjes elektrisch geleidend zijn, en dat ze veldeffecttransistoren (FET’s) vormen op plekken waar ze elkaar kruisen. Zo’n FET is gevoelig voor een elektrisch veld in de directe omgeving, dus als daar een cel zit die iets doet dan moet dat een signaal geven.

Die netwerken kweek je eerst tweedimensionaal waarna je er een aantal op elkaar legt om een 3D-netwerk te krijgen. Er zijn 2 kweekmethodes bedacht: de ene levert een regelmatig netwerk, de andere een soort silicium suikerspin. Voor het functioneren lijkt het weinig uit te maken.

De onderzoekers hebben een paar soorten cellen rond zo’n netwerk gekweekt. Voor zover valt na te gaan is het silicium niet toxisch voor de cellen. En het lukte inderdaad om er een signaal uit te krijgen én om dat signaal te laten veranderen door toevoeging van bijvoorbeeld noradrenaline aan de cellen. Voor toxiciteitstests kun je zo’n kweekje dus al bijna gaan gebruiken.

Om er echt een kunstmatig zenuwstelsel van te maken, zal er veel meer elektronica in moeten worden verwerkt dan een paar simpele FET’s. Maar technisch gezien is er geen reden dat dat niet zou kunnen.

bron: Nature Materials, MIT