Живые клетки на транзисторах - ключ к развитию биоэлектроники

Исследователи из института Макса Планка разработали интерфейс транзистор-клетка, который, по их мнению, может стать началом новой эры биоэлектроники. Такие громкие слова обоснованы тем, что разработанный интерфейс позволяет с помощью транзисторов манипулировать клетками и изучать их не уничтожая.
В качестве демонстрации, биохимиком Питером Фромхерцом (Peter Fromherz) были подготовлены живые клетки, которые были выращены на массиве транзисторов. Таким образом, стало возможно напрямую контролировать активность клеток, считывая данные с микрочипа специальной программой. Данная методика предназначена для изучения влияния на живые клетки новых лекарственных препаратов.
Традиционная методика изучения внутренней активности клеток неминуемо влекла к их уничтожению. Например, для того, чтобы изучить влияние разнообразных лекарств на уровень серотонина в клетке ранее требовалось исследовать ионные токи методом локальной фиксации потенциала. Данный метод медленно убивал клетку, что ограничивало время жизни клетки несколькими часами.
Выращивание клеток на массиве транзисторов позволяет работать с клетками через интерфейс клетка-транзистор до того момента, пока в клетку не прекратится подача питательных веществ. В своих тестах, исследователи первым делом определяли затворы транзисторов, которые были расположены прямо напротив клеточных рецепторов серотонина. В момент, когда канал рецептора открывался для получения серотонина, менялся потенциал на затворах транзисторов и происходило изменение значения стока-истока транзистора. Ну и, наконец, эти изменения фиксировались аппаратурой мониторинга микрочипа.
Более того, ученые показали, что они могут при помощи своего интерфейса моментально определять отношение доза/эффект для различных лекарств.
Теперь, когда исследователи наглядно подтвердили разработанный метод, они планируют разработку более универсальных тестов, которые позволят заниматься в том числе и обнаружением в клетках токсичных веществ.