À l'aide d'un nanofil suspendu, une équipe de recherche de l'Université du Massachusetts a, pour la première fois, créé un minuscule capteur capable de mesurer simultanément les réponses cellulaires électriques et mécaniques dans le tissu cardiaque, un travail prometteur pour les études sur les maladies cardiaques, les tests de dépistage de médicaments et la médecine régénérative.

Doctorat en génie électrique et informatique (ECE). étudiant Hongyan Gao, premier auteur de l'article publié en ligne par la revue Science Advances , décrit l'invention comme "un nouvel outil pour des études cardiaques améliorées qui a le potentiel d'applications de pointe dans les expériences sur les maladies cardiaques."

Parce que la cellule est un élément fonctionnel de base en biologie, ses comportements mécaniques et électriques sont deux propriétés clés qui indiquent l'état de la cellule et sont par conséquent importantes pour la surveillance de la santé, le diagnostic des maladies et la réparation des tissus.

"Une évaluation complète de l'état cellulaire nécessite une connaissance simultanée des propriétés mécaniques et électriques", explique le chef de l'équipe de recherche Jun Yao, professeur adjoint ECE et auxiliaire en génie biomédical. Ces deux propriétés sont généralement mesurées par des capteurs différents, et le degré de perturbation du fonctionnement de la cellule augmente avec le nombre de capteurs utilisés.

Le capteur est construit à partir d'un nanofil de silicium semi-conducteur suspendu 3D. Avec sa taille beaucoup plus petite qu'une seule cellule, le nanofil peut se coller étroitement sur la membrane cellulaire et "écouter" les activités cellulaires de très près. Il possède également des propriétés uniques pour convertir les activités bioélectriques et biomécaniques "entendues" en signaux de détection électriques pour la détection.

"En plus de développer des biopuces intégrées, notre prochaine étape consiste à intégrer les nanocapteurs sur des échafaudages autoportants pour innerver les tissus in vitro pour les études des tissus profonds", a déclaré Yao. "À long terme, nous espérons que les nanocapteurs pourront être livrés en toute sécurité aux systèmes cardiaques vivants pour améliorer la surveillance de la santé et le diagnostic précoce des maladies."

Le concept de fusion de plusieurs fonctions de détection dans un seul appareil élargira également les capacités de l'ingénierie générale des bio-interfaces, a déclaré Yao. + Explorer plus loin

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