Техно

Кальмар свяжет компьютер с мозгом и нервной системой человека

Уникальные свойства моллюсков произведут революцию в имплантологии

Кальмары могут менять окраску, маскируясь под объекты окружающей среды, цвет их кожи также меняется под воздействием электрического тока

Ученые из Калифорнийского университета в Ирвине обнаружили, что в организме кальмара есть особый белок, который, позволяя моллюску менять цвет кожи, является одновременно и великолепным проводником положительного электрического заряда. Рефлектин станет связующим звеном между живыми клетки организма и электроникой протезов, имплантатов и компьютерных систем.

Большинство существующих сейчас высокотехнологичных протезов подключается напрямую к нервной системе пациентов посредством специализированных имплантируемых электродов: они связывают аппаратную часть протеза и нервные ткани. Однако обеспечить высококачественный контакт такая система не может - то и дело возникают перебои в сообщении между живой тканью и электронным чипом или платой.

Одна из главных проблем состоит в том, что компьютерный чип использует для передачи информации потоки электронов (отрицательный заряд), тогда как человеческий мозг для этих же целей использует потоки положительных ионов калия, натрия, кальция, а в некоторых случаях и отдельных протонов (положительный заряд). Мало того, что невероятно сложно найти подходящий по характеристикам проводник протонов, так еще сложнее побороть высокую вероятность отторжения искусственного имплантата тканями мозга. Теперь эта проблема, наконец-то, решена - благодаря свойствам обычного морского кальмара.

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине заинтересовались способностью моллюска менять окраску, маскируясь под объекты окружающей среды, цвет его кожи также может меняться под воздействием электрического тока. Оказалось, что такие свойства обусловлены особым белком - рефлектином, содержащимся в коже кальмара. В ходе экспериментов выяснилось, что рефлектин обладает тремя важнейшими характеристиками: является отличным проводником протонов, из-за своей биологической природы не вызывает отторжения живыми клетками и способен образовывать устойчивое соединение с металлическими электродами. Причем белок переносит при помощи протонов положительный электрический заряд гораздо более эффективно, чем большинство искусственно созданных для этого материалов.

Предполагается, что благодаря столь уникальным особенностям рефлектин будет применяться как высококлассный транзистор протонов, в качестве непосредственного интерфейса между электронными и биологическими системами. Биологическая природа белка существенно снижает вероятность отторжения имплантата телом человека как инородного объекта. Кроме того, с помощью рефлектина можно осуществлять внешнее воздействие на некоторые функции имплантата без необходимости проведения хирургического вмешательства.