Einzelne Zellen lassen sich mit Kunststoffelektroden verbinden

Forschern der Universität Linköping ist es gelungen, eine enge Verbindung zwischen einzelnen Zellen und organischer Elektronik herzustellen. Die in Science Advances veröffentlichte Studie legt den Grundstein für eine zukünftige Behandlung neurologischer und anderer Erkrankungen mit sehr hoher Präzision.

„Wir könnten einzelne Zellen gezielt ansprechen und untersuchen, wie sich dies auf ihre Fähigkeit auswirkt, gesund und funktionsfähig zu bleiben“, sagt Chiara Musumeci, Forscherin am Laboratory of Organic Electronics, LOE, der Universität Linköping.

Das Gehirn wird durch elektrische Signale gesteuert, die bei der Kommunikation zwischen den Gehirnzellen in chemische Substanzen umgewandelt werden. Es ist seit langem bekannt, dass verschiedene Teile des Gehirns mithilfe von Elektrizität stimuliert werden können. Die Methoden sind jedoch oft unpräzise und wirken sich auf große Teile des Gehirns aus. Manchmal sind Metallelektroden erforderlich, um den richtigen Teil des Gehirns zu treffen, was das Risiko birgt, dass die harte Elektrode stattdessen das Gehirngewebe schädigt und Entzündungen oder Vernarbungen verursacht.

Eine Lösung zur Behandlung bestimmter Teile des Gehirns könnten leitfähige Kunststoffe, auch Polymere genannt, sein.

„Das Ziel ist es, biologische Systeme mit Elektroden zu kombinieren, insbesondere unter Verwendung organischer leitfähiger Polymere. „Da Polymere weich und anpassungsfähig sind und sowohl Strom als auch Ionen transportieren können, sind sie herkömmlichen Elektroden vorzuziehen“, sagt Chiara Musumeci.

Gemeinsam mit Forschern am Karolinska Institutet ist es dem Forschungsteam am Campus Norrköping gelungen, den leitfähigen Kunststoff an einzelnen lebenden Zellmembranen zu verankern. Dies eröffnet künftige Möglichkeiten für präzise Behandlungen neurologischer Erkrankungen.

„Derzeit sind unsere Ergebnisse eher allgemein gehalten, was gut ist, da unsere künftige Forschung untersuchen kann, für welche Arten von Krankheiten dieses wichtige Werkzeug geeignet wäre. Aber es bedarf weiterer Forschung, bevor wir mit Sicherheit etwas sagen können“, sagt Alex Bersellini Farinotti, Forscher am Karolinska Institutet.