Földigiliszta izomzatával működtettek egy mikrochipet japán kutatók

Japán biomérnököknek most sikerült, amit több évtizede hiába próbál az orvostudomány megoldani: olyan mikrochipet építettek, ami külső energiaforrás nélkül képes kinyitni és bezárni egy aprócska pumpát. Egy ilyen, biológiailag kontrollált mikroelektromechanikai rendszernek számtalan alkalmazási területe lehetne, köztük orvosiak is. Jó lenne például arra, hogy célzottan juttassanak hatóanyagokat a betegek szervezetében oda, ahol azokra a legnagyobb szükség van, de implantátumként is emberek millióin segíthetnének. 

A RIKEN biotechnológiai kutatóintézet biomérnökei a földigiliszta-izom által működtetett billentyűk mozgatásához ugyanazokat az anyagokat használták, amelyek az emberi szervezetben is mozgatják az izmokat. Az összehúzódás beindításához egy acetilkolin nevű neurotranszmittert, míg az izmok energiaellátásához adenozin-trifoszfát molekulát alkalmaztak. A gilisztaizom tette is a dolgát: több mint két percen keresztül működtette a kis pumpát, amit a kutatók mikroszkóppal követtek nyomon.

Fotó: RIKEN

A népbetegségnek és világszerte vezető haláloknak számító keringési rendellenességek hátterében gyakori ok a szív fő verőerében található, a szervezetben a vér áramlása, vagyis a folyadéknyomás változása által szabályozott billentyű meszesedése, vagy a végtagokat érintő, gyakran a vénabillentyűk elégtelen működése miatt kialakuló mélyvénás trombózis. Az ezek miatt kialakuló keringési zavarok súlyos, olykor életveszélyes tüneteket, például vénatágulatot, rögösödést, a szívbillentyűk zavara esetén krónikus fáradtságot, szívritmuszavarokat, étvágytalanságot, gyakori ájulást okozhatnak. 

A főképp a láb fő visszereit érintő billentyűzavarokat legfeljebb tünetileg lehet kezelni, a végtagok nagy vénáiban elégtelenül működő billentyűk cseréjére az orvostudomány mai állása szerint nincs lehetőség. A szív verőerének fő billentyűjét lehet ugyan cserélni, ám – amellett, hogy a jelentős beavatkozással járó műtétek nagyon megterhelik a szervezetet – a mechanikus implantátumok mellé élethosszig tartó gyógyszerszedés javallott. Az állati szövetekből, jellemzően szarvasmarhából vagy sertésből származó bioimplantátumok pedig hamarabb elhasználódnak.

A mikrochipre épített, biológiailag működtetett szív- és érbillentyűk elterjedéséhez azért még sok víznek kell lefolynia a Dunán, a japán kísérletből annyi legalább kiderült, hogy mindez egyáltalán lehetséges. A kutatók ígérete szerint a következő lépés az lesz, hogy laboratóriumokban, kontrollált körülmények között érlelt izomsejtekre bízzák a szerkezet működtetését. Ennek mondjuk annyi hátránya lehet, hogy kisebb erővel működnek majd, mint a már kifejlett gilisztaizmok.

Magyar kutatók titkos élete: nappal tudós, este bűvész

Kevesen gondolnák, hogy a magyar tudományos élet prominens képviselői szabadidejüket bűvésztrükkök gyakorlásával és előadásával töltik. Összeegyeztethető a megtévesztésen alapuló varázslás a tényeket szentként tisztelő tudománnyal? Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész négy elismert magyar kutatóval beszélgetett a nagy trükkről.