Для разработки медицинских технологий выращивания новых органов и изучения этого сложного процесса ученые используют органоиды — миниатюрные модели, получаемые из стволовых клеток. Однако они не позволяют рассмотреть многие детали происходящего, особенно на ранних, самых важных этапах формирования будущего органа. Внедрение даже самых крошечных датчиков в глубину этой чувствительной системы нарушает ее развитие.

Решить эту проблему удалось исследователям из команды профессора Гарвардской школы инженерии и прикладной науки (Harvard SEAS) Цзя Лю (Jia Liu). В статье, опубликованной в журнале Nano Letters, ученые описывают процесс того, как получились «органоиды-киборги». Электронные датчики внедряются в них уже на первых шагах роста и образуют с ними живую целостную систему, обеспечивая возможности детального мониторинга.

Ранее авторам уже удалось получить тончайшие и гибкие проводящие сети, подходящие для работы с культурами клеток. В новой версии — благодаря волнообразной форме — они стали более растяжимыми. Такую сеть ученые помещали на плоскую, подготовленную к культивированию подложку стволовых клеток. Затем их стимулировали к развитию и дифференциации. Увеличиваясь, органоид «обрастал» сеть, включая ее в собственную структуру.

Для демонстрации нового метода авторы вырастили «киборга-органоида» сердечной мышцы, который благополучно «жил» в пробирке 90 дней.