Zebravisjes (afb: WikiMedia Commons)

Onderzoekers in Zweden hebben een geleidend polymeer ontwikkeld dat zich in levende vissen met hulp van lichaamseigen stoffen omvormt tot elektrodes. Het idee is dat deze techniek onder meer gebruikt kan worden om voor therapeutische doeleinden machine/hersencontacten te creëren (onder veel meer, schijnt het).Nu moet je om dat mogelijk te maken die elektrodes (of wat dan ook dat je wilt implanteren) operatief aanbrengen. Mijn vraag is dan wel hoeveel greep je hebt op de plaats waar die elektroden zich vormen.
“We hebben veel proeven genomen met de materialen om elektroden of elektronica rond cellen te laten groeien”, zegt Magnus Berggren van de universiteit van Linköping. Volgens hem kan deze techniek technologieën als diepe hersenstimulering verbeteren of van dienst zijn bij het weer aangroeien van beschadigde zenuwen in het centrale zenuwstelsel (hersens en ruggenmerg).
Elektronische systemen kunnen talrijke therapeutische doelen dienen zoals de hersens (weer) laten communiceren met de ledematen of voor het verbeteren van het geheugen. Het inbrengen van elektronische componenten kan nogal eens vervelende bijwerkingen hebben zoals het ontstaan van ontstekingen of van littekenweefsel. Bovendien slijt die apparatuur gaandeweg en werkt uiteindelijk niet meer. Dan zal die weer vervangen moeten worden (enzovoorts).

Er is op dat terrein wel het een en ander ontwikkeld, zoals zachte elektrodes, maar ook die moeten op de een of andere manier ter plekke worden ‘bezorgd’ en dat gaat meestal via een chirurgische ingreep. Als je de diepere lagen van de hersens wilt stimuleren, waarvoor dan ook, moet je volgens Berggren je de weg daar naartoe boren, met alle schade van dien.
De onderzoekers wilden een materiaal dat geleidend was, langdurig stabiel, ongiftig en inspuitbaar. Ze ontwikkelden daarvoor de bouwstenen van het geleidende polymeer en de bijbehorende enzymen. Als die in een levend organisme worden gespoten ontstaan in de aanwezigheid van lichaamseigen stoffen als glucose en lactaat uit die bouwblokken lange geleidende (polymeer)ketens, zacht maar stevig.

Zebravisjes

In samenwerking met bioloog Roger Olsson van de universiteit van Lund injecteerden ze ‘ingrediënten’ in vinnen en hersentjes van zebravisjes (Danio rerio’s), een populaire aquariumsoort. Ook gebruikten ze hun bouwblokken en enzymen om in spier- en zenuwweefsels van andere dieren te spuiten zoals bloedzuigers, varkens, kippen en koeien.

De polymeeringrediënten vormen niet eerder polymeerketens dan als ze in een organisme aanwezig zijn. De onderzoekers noemen hun elektroden dan ook biocompatibel met het biomateriaal (het weefsel) ter plaatse die, naar verwachting, weinig tot geen storing van dat weefsel zullen veroorzaken, anders dan chirurgisch ingebrachte elektroden.
Overigens schijnt al eerder het idee opgevat te zijn om met gebruikmaking van lichaamseigen stoffen geleidend materiaal in levende organismen te laten ontstaan. Het ging om zenuwweefsel van wormpjes (Caenorhabditis elegans. Volgens Sahika Inal van de Koning Abdoella-universiteit in Saoedi-Arabië, die aan dat onderzoek deelnam, kon dat systeem echter niet in mensen gebruikt worden. Voor haar is de waarde van het jongste onderzoek dat het gebruik maakt van stoffen die in het organisme aanwezig zijn en dus geen genetische veranderingen behoeven zoals bij hun methode.

Uiteraard, het zal niet zo zijn, zal er nog meer onderzoek nodig zijn alvorens deze techniek op mensen zal kunnen worden toegepast. Een niet onbelangrijk punt is natuurlijk: hoe verbind je die inwendige elektrodes met de apparatuur buiten het organisme/lichaam?
Ook zal nog moeten worden uitgezocht of de methode echt veilig is en geen onverwachte bijwerkingen heeft zoals het verstoppen van bloedvaten (ik noem maar wat). Bij zebravisjes leek het er op dat dat niet zo was, maar die hebben ze maar tot drie dagen na inspuiting in de gaten gehouden. Dat punt van waar die elektrodes ontstaan lijkt me ook een punt om te onderzoeken, want je wilt die toch niet willekeurig waar hebben.

Bron: Science