I confini tra biologia e tecnologia stanno diventando sempre più sottili. I ricercatori delle università svedesi di Linköping, Lund e Göteborg sono riusciti a coltivare elettrodi in tessuti viventi utilizzando le molecole del corpo come inneschi. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science, apre la strada alla formazione di circuiti elettronici completamente integrati negli organismi viventi.
“Per diversi decenni, abbiamo cercato di creare qualcosa che imitasse la biologia. Ora abbiamo lasciato che la biologia creasse qualcosa per noi”, afferma il professor Magnus Berggren del Laboratorio di elettronica organica, LOE, dell’Università di Linköping.
Collegare il dispositivo al tessuto biologico è importante per comprendere complesse funzioni biologiche, combattere le malattie nel cervello e sviluppare future interfacce tra uomo e macchina. Tuttavia, la bioelettronica convenzionale, sviluppata in parallelo con l’industria dei semiconduttori, ha un design impossibile da combinare con i sistemi biologici viventi.
Per colmare questo divario tra biologia e tecnologia, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per creare materiali morbidi, privi di substrato ed elettronicamente conduttivi applicati direttamente sui tessuti viventi. Iniettando un gel contenente enzimi come “molecole di assemblaggio“, i ricercatori sono stati in grado di far crescere elettrodi nel tessuto.
Un successo mai raggiunto prima
“Il contatto con le sostanze del corpo cambia la struttura del gel e lo rende elettricamente conduttivo. A seconda del tessuto, possiamo anche regolare la composizione del gel per far funzionare il processo elettrico“, afferma Xenofon Strakosas, ricercatore presso LOE e Lund University e uno dei principali autori dello studio.
Le molecole endogene del corpo sono sufficienti per innescare la formazione di elettrodi. Non c’è bisogno di modifiche genetiche o segnali esterni, come la luce o l’energia elettrica, che sono stati necessari in esperimenti precedenti. I ricercatori svedesi sono i primi al mondo a riuscirci.
Il loro studio apre la strada a un nuovo paradigma nella bioelettronica. Dove prima erano necessari oggetti fisici impiantati per avviare processi elettronici nel corpo, in futuro sarà sufficiente l’iniezione di un gel viscoso.
Negli esperimenti condotti presso l’Università di Lund, il team ha ottenuto con successo la formazione di elettrodi nel cervello, nel cuore e nelle pinne caudali di un pesce zebra e attorno al tessuto nervoso di alcune sanguisughe medicinali. Gli animali non sono stati danneggiati dal gel iniettato e non sono stati altrimenti influenzati dalla formazione dell’elettrodo.
