LiU-forskare utvecklar konstgjorda hjärtmuskelceller med ledande plast
Forskare vid Linköpings universitet har för första gången lyckats efterlikna de elektriska signalerna i hjärtmuskelceller med hjälp av organisk elektronik. Resultaten, som publicerats i Nature Communications, kan på sikt bana väg för nya typer av medicinska implantat, sensorer och proteser.
Forskarna har utvecklat en konstgjord hjärtmuskelcell som kan återskapa den så kallade aktionspotentialen – den elektriska impuls som uppstår när kalium-, natrium- och kalciumjoner transporteras in och ut ur hjärtmuskelceller och som får hjärtat att dra ihop sig. Den konstgjorda hjärtmuskelcellen har forskarna tillverkat av ledande plaster.
Till skillnad från traditionell elektronik, som är optimerad för snabb elektrontransport, kan den organiska elektroniken hantera både joner och elektroner. Det gör tekniken bättre lämpad för att efterlikna biologiska processer, uppger Linköpings universitet.
– Det finns en anledning till att naturen har gett hjärtmuskelceller just den här typen av elektrisk signalering. Vi vill inte bara efterlikna biologin, utan också dra nytta av de principer som gör signalerna så effektiva, säger Simone Fabiano, professor i materialvetenskap vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande.
Forskargruppen har tidigare utvecklat konstgjorda nervceller baserade på samma teknik. Den nya studien adresserar ett område där det hittills saknats hårdvara som kan efterlikna hjärtmuskelcellers speciella jonsignalering.
På längre sikt ser forskarna möjliga tillämpningar inom medicinteknik, exempelvis naturtrogna pacemakers, implantat som kan aktivera muskler samt sensorer som tidigt kan upptäcka störningar i hjärtats funktion.
Studien, An organic artificial cardiomyocyte, har finansierats av bland andra Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Europeiska forskningsrådet, Stiftelsen för strategisk forskning och Vinnova.
