Разработанная американскими учеными технология позволяет оказывать дистанционное воздействие на нейроны, чтобы стимулировать мышечные ткани и мозг с высокой точностью. Области ее применения — от разработки неинвазивной терапии различных заболеваний до фундаментальных научных исследований с использованием органоидов.

Ученые из Университета Карнеги-Меллона разработали графеновый 3D-материал, который обеспечивает дистанционную оптическую стимуляцию клеток без необходимости их генетической модификации. Кроме того, для целевого воздействия нужно немного энергии, что предотвращает клеточный стресс, пишет Phys.org.

Чтобы обеспечить необходимый фототермический эффект, ученые решили синтезировать графен в виде «хлопьев» на кремниевой нанопроволоке. Этот подход позволил создать широкополосное оптическое поглощение. Благодаря этим свойствам импульсное воздействие света обеспечивало нужную передачу сигналов в клетках.

Такая стимуляция может воздействовать на нейроны мышечной и нервной ткани в организме или управлять развитием тканей органоида во время научных экспериментов, объясняют ученые область применения технологии. В результате это даст возможность контролировать развитие и влиять на функциональность тканей с высокой точностью и низким потреблением энергии.

«Наша работа важна не только для понимания клеточных взаимодействий, но и для разработки инновационных неинвазивных методов терапии, которые будут использовать потенциал собственных клеток организма для излечения», — заключили авторы.