Технології

Мікророботи навчилися з’єднувати нейрони

Мікробот, вкритий зеленими та блакитними нейронами. Hongsoo Choi / DGIST

Мікробот, вкритий зеленими та блакитними нейронами. Hongsoo Choi / DGIST

Корейські вчені створили мікророботів, які можуть транспортувати нейрони та з’єднувати їх, утворюючи активні нейронні ланцюги. Про це вони пишуть у журналі Science Advances. Це допоможе краще вивчити розлади мозку на кшталт хвороби Альцгеймера.

Як працюють ці роботи?

Роботи мають довжину 300 мікрометрів і ширину 95 мікрометрів. Вони виготовлені з полімеру, вкритого нікелем і титаном. Їхній рух можна контролювати за допомогою зовнішніх магнітних полів. Кожен робот уздовж свого корпусу має кілька пазів шириною 5 мікрометрів. Таку ж ширину має аксон нейрона та його дендрити. Аксон — це відросток нервової клітини, що передає імпульси від тіла клітини до органів та інших нервових клітин. Пази мікророботів створені для вирівнювання та спрямування росту аксонів і дендритів. Такі роботи можуть транспортувати культивовані нейронні клітини для зв’язку не з’єднаних між собою нейронних кластерів, щоб формувати активні нейронні мережі.

Що вдалося здійснити завдяки їм?

Команда протестувала роботів, використовуючи клітини мозку щурів, зокрема нейрони з гіпокампу — області мозку, пов’язаної з навчанням та пам’яттю. Група створила сітку розміром 500 на 500 мікрометрів з двох сусідніх скупчень нейронів на скляній поверхні і використала магнітне випромінювання, щоб змусити робота доставити один нейрон у проміжок між цими двома скупченнями. Мікроробот зміг досягти свого цільового положення за 10 секунд і з’єднав два нейронні кластери протягом 1 хвилини.

Як це можна буде використовувати?

Команда вважає, що мікророботи можна застосовувати для вивчення біологічних характеристик нейронів та нейронних мереж, а також для дослідження захворювань мозку, таких як хвороба Альцгеймера. Це також відкриває можливість для динамічної регуляції та збільшення нейронних мереж.

Наразі такі мікророботи застосовувалися лише в лабораторному середовищі, а не в живих тканинах. Кількість магнітного випромінювання, необхідне для керування роботами, є нешкідливим. Але для того, щоб зробити роботів біосумісними, необхідно виготовити їх з інших матеріалів.