Megijesztett tengeri uborka inspirálta a jövő agyimplantátumát

A tengeri meztelencsigának is nevezett élőlény az amerikai kutatócsoport szerint különlegesen reagál a fenyegetettségre. A Science folyóiratban közzétett tanulmányuk szerint különösen izgalmas, ahogy a széklet formájú állat megmerevedik.

Az új anyag ezt a képességet utánozza, víz hatására változtatja tulajdonságát. Agyi elektródák készítésére használnák, amelyek az implantáció után, a testen belül rugalmassá válnának.

Zsákállat és uborka

"A víz kémiai váltóként működik, az agy körülbelül 75 százaléka víz" - magyarázta a BBC-nek Dr. Christoph Weder, az anyag fejlesztőcsapatának egyik tagja. A kutatók természetes nanorostokat illesztettek egy polimer alapba. A cellulóz rostok átmérője egyenként 25 nanométer (ami egy méter milliárdrészének felel meg), ezeket egy másik tengeri állatból, az előgerinchúrosok altörzséből származó zsákállatokból nyerték ki a kutatók.

Az egyelőre névtelen anyag felépítése a tengeri uborka bőrét utánozza, ami lágy kötőszövetbe illeszkedő kollagén nanorostokból áll. "Ezek az élőlények képesek visszafordíthatóan és gyorsan változtatni bőrkeménységüket. Alaphelyzetben a bőr puha, de fenyegetettség esetén az állat aktiválja páncélját és megkeményedik. Ezt a tulajdonságot az állat idegrendszere által indukált kémiai reakció váltja ki" - fogalmazott Dr. Jeffrey Capadona, a kutatás másik résztvevője. Az új anyag ugyanezen az elven alapul, de a változást más kémiai vegyület idézi elő.

Víz nélküli állapotban a nanorostok hidrogén kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Amikor víz éri az anyagot, a vízmolekulák is igyekeznek a cellulózzal kötődni, magyarázta Weder. Emiatt a rostok már nem kötődnek egymáshoz, és az anyag ezerszer lágyabbá válik, mint korábban volt. A kipárolgás után aztán újra megkeményedik.

Bedugni az agyba

Az anyagot Parkinson-kór, szélütés és gerincagy-sérülések gyógyításában implantátumként használnák. Az agyi idegsejtekbe illesztett elektróda készülne ebből az anyagból. "Egy hipotézis szerint az elektródák sérülést okozhatnak az agyszövetben, ugyanis kemények, az agy meg olyan, mint a zselé" - mondta Dr. Weder. Az uborkától lopott ötletből készített alakváltó anyag azonban megoldaná ezt a problémát, állítják a kutatók.