Білок кальмара може стати мостом, що зв'язує комп'ютери з мозком і нервовою системою

Рефлектин (reflectin) - білок з надзвичайно складною структурою, який дозволяє кальмарам і деяким іншим організмам змінювати свій колір і відображати світло, що падає на їх поверхню.


Сучасні високотехнологічні протези підключаються безпосередньо до нервової системи пацієнтів за допомогою спеціалізованих імплантованих електродів, які виступають у ролі моста між апаратною частиною протеза і нервовими тканинами. Але забезпечити високоякісний контакт між живою тканиною і електронним чіпом або платою не так просто з ряду причин. Одна з головних проблем полягає в тому, що електроніка оперує сигналами, що передаються за допомогою електричного струму, потоку негативно заряджених електронів. Передача сигналів у живих тканинах набагато складніша: крім електронів, інформація передається за допомогою перенесення позитивного електричного заряду іонами калію, натрію, кальцію і навіть окремими протонами.


В силу труднощів технічного плану розробники високотехнологічних імплантатів і протезів використовують в якості керуючих сигналів тільки електричні сигнали від нервових тканин, свідомо жертвуючи тією частиною інформації, яка переноситься за допомогою позитивно заряджених частинок. Однак групі вчених з Каліфорнійського університету в Ірвіні вдалося виявити те, що зможе стати вирішенням вищезгаданої проблеми. Виявляється, біополімер під назвою рефлектин (reflectin), білок з надзвичайно складною структурою, який дозволяє кальмарам змінювати колір своєї шкіри, служить ще й чудовим провідником позитивного електричного заряду. Завдяки тому, що метод синтезу штучного рефлектину існує, цей білок може послужити тим мостом, який зв'яже інформаційним комунікаційним каналом живі клітини та електроніку протезів, імплантатів і комп'ютерних систем.

Дослідники почали працювати з рефлектином, вивчаючи те, що дозволяє кальмарам змінювати свій колір і відображати світло, що падає на їхню шкіру. Отримавши рефлектин за допомогою спеціальних генетично модифікованих бактерій, вчені нанесли тонкий шар білка на кремнієву основу. Металеві електроди, що знаходяться в контакті з білковою плівкою служили для контролю електричного струму і напруги, поточного через плівку за різних умов. Результати цих експериментів показали, що рефлектин відмінно переносить за допомогою протонів позитивний електричний заряд, роблячи це більш ефективно, ніж багато штучно створених для цього матеріалів.

Здатність рефлектину до передачі позитивних електричних зарядів і його біологічне походження визначають можливість застосування цього білка в конструкції нових імплантатів, протезів і пристроїв інтерфейсу між комп'ютером і мозком, які будуть здатні передавати і приймати весь спектр інформації, що курсує по нервових тканинах. Біологічна природа білка істотно знижує ймовірність відторгнення імплантату організмом людини, як чужорідного тіла, і дає можливість здійснення зовнішнього впливу на деякі функції імплантату без необхідності проведення хірургічного втручання.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND