Бионическое ухо, улавливающее радиочастоты, получено путем объединения трехмерной печати, электроники и нанотехнологии - Гранит науки - 2013-05-07

Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) под руководством профессора биоинженерии Майкла МакАлпина (Michael McAlpine) создали прототип искусственного уха из живых клеток, прошедших через 3D-принтер, и спиральной антенны. Над электронными устройствами, которые могут быть подключены к человеческому организму, эта группа работает давно. Так, в 2011 году МакАлпин с коллегами создали графеновую татуировку, которая прикрепляется к зубам для выявления бактерий. В описываемом сейчас проекте поставлена задача создания человеческого органа с встроенной электроникой. Первые результаты приняты к печати журналом Nano Letters. На первом этапе МакАлпин с соавторами занялись трехмерной печатью, которая позволяет одновременно с приданием формы культивируемой ткани, например, хрящевой, встроить в нее что-либо, в данном случае – антенну. Ученые использовали гидрогель, засеянный клетками теленка и воспроизводящий по мере послойной 3D-печати форму человеческого уха. Спиральная антенна создавалась одновременно путем послойного же нанесения серебряных наночастиц. Телячьи клетки превращались в хрящевую ткань. Свободный конец антенны подсоединяется к системе, предназначенной для стимуляции улитки уха, которая, собственно, и является органом слуха, улавливающим звуковые колебания.

При тестировании напечатанное ухо оказалось способно принимать радиоволны, причем дополняющие друг друга правая и левая части бионического органа обеспечивали стереоэффект восприятия. Планируется, что в будущей версии устройства для улавливания сигналов акустического диапазона будет использован набор различных сенсоров. По словам МакАлпина теоретически такое ухо может быть подсоединено к нервным окончаниям и служить подобием слухового аппарата, но это потребует долгих испытаний. "Раньше ученые предлагали различные стратегии подгонки электроники к организму с тем, чтобы устройства причиняли как можно меньше неудобств", - говорит МакАлпин. Это, как правило, подразумевало использование двухмерных приспособлений, находящихся на поверхности тканей. Работа принстонских инженеров выходит на новый уровень: биологический материал выращивается вместе с электроникой благодаря возможностям формата 3D- печати. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества "Поиск".