Шведские нейробиологи создали гель на основе органического вещества — тиофена, который превращался в биоэлектроды прямо в нервной системе рыбок данио-рерио и пиявок. За счет жидкой консистенции вещество можно было легко ввести в глубокие слои тканей, где активировался каскад реакций для полимеризации геля. В результате биополимер плотно оплетал мембраны клеток, не повреждал их и не отторгался организмом.

Статья опубликована в журнале Science.

Запись электрической активности мозга — важный раздел нейробиологии. Но для получения точных данных недостаточно размещать датчики на коже головы, — лучшие результаты получаются, когда электроды касаются самих нервных клеток. В этом случае перед учеными встает проблема — обычные электроды сделаны из твердых материалов, они могут легко повредить нежную нервную ткань. Кроме того, большинство искусственных материалов отвергаются организмом, — вокруг электродов быстро формируется рубцовая ткань и передача сигналов прекращается.

Привычные электроды потенциально можно заменить мягкими полимерами — в 2000 году Алан Хигер, Алан Мак-Диармид и Хидеки Сиракава получили нобелевскую премию за открытие электропроводных свойств полимеров (иногда она даже достигает электропроводности металлов). Электропроводность биополимеров, а также их плотность и другие качества, обратимо меняются во время реакций окисления и восстановления.

Магнус Берггрен (Magnus Berggren) и его коллеги из Университета Линчепинга разработали биоэлектроды на основе мономеров тиофена (ETE).

В неактивном состоянии это жидкий гель, который легко проникает даже в глубокие слои ткани и может добраться до нейронов, которые раньше были вне зоны доступа. Чтобы стать электродом, гель должен был пройти полимеризацию. Для этого ученые решили использовать химическую энергию — локальные реакции окисления.