Televisions Six Million Dollar Man förutsåg en framtid när människa och maskin skulle bli ett. Ny forskning vid Tel Aviv University gör denna futuristiska "vision" av bionik till verklighet.

Prof. Yael Hanein vid Tel Aviv University's School of Electrical Engineering har grundläggande forskning som kan ge syn till blinda ögon, slå samman retinala nerver med elektroder för att stimulera celltillväxt. Framgångsrika hittills i djurmodeller, denna forskning kan en dag lägga grunden för retinala implantat hos människor.

Men det är en väg bort, hon säger. Tills dess, hennes halvmänniska, half-machine uppfinning kan användas av läkemedelsutvecklare som undersöker nya föreningar eller formuleringar för att behandla känsliga nervvävnader i hjärnan. Prof. Haneins forskargrupp publicerade nyligen sitt arbete i tidskriften Nanoteknik .

Implanterar idén

"Vi arbetar med att koppla samman konstgjord teknik med neuroner, " säger Prof. Hanein. "Det kan vara till hjälp i in vitro och in vivo applikationer, och ger en förståelse för hur neuroner fungerar så att vi kan bygga bättre enheter och droger, " hon säger.

Hon har utvecklat en spagettiliknande massa av kolrör i nanostorlek (en miljondels millimeter) och med hjälp av en elektrisk ström har man lyckats få levande neuroner från råttors hjärnor att växa på denna konstgjorda struktur. Tillväxten av levande celler på nanosubstratet är en mycket komplicerad process, hon säger, men de fäster väl vid strukturen, smältning med det syntetiska elektriska och fysiska gränssnittet. Genom att använda den nya tekniken som utvecklats i Prof. Haneins laboratorium, hennes doktorand Mark Shein har observerat hur neuroner kommunicerar och arbetar tillsammans.

"Vi försöker svara på mycket grundläggande frågor inom vetenskapen, " Prof. Hanein förklarar. "Neuroner migrerar och sätter sig själva, och med tillvägagångssätt vi har utvecklat, vi kan nu "lyssna" på hur neuronerna skjuter och kommunicerar med varandra med hjälp av elektriska impulser. Genom att lyssna på neuroner som "pratar" kan vi svara på de mest grundläggande frågorna om hur grupper av nerver samverkar. Om vi ​​kan undersöka funktionella neuronala nätverk i labbet, vi kan studera det som inte kan ses eller höras i hela hjärnan, där det finns för många signaler på ett ställe."

Personsökning Steve Austin

En tillämpning av Prof. Haneins forskning är ett nytt tillvägagångssätt för att hjälpa människor med näthinnedegenerationssjukdomar. Det finns flera näthinnesjukdomar som är obotliga, såsom retinitis pigmentosa, och vissa forskare undersöker en protesanordning som kan ersätta de skadade cellerna.

"Neuroner gillar att skapa goda kopplingar till vår speciella nanoteknik, och vi undersöker nu applikationer för retinala implantat, " säger prof. Hanein. "Vårt retinala implantat försöker ersätta aktivitet på platser där de skadade cellerna, och i fallet med näthinnesjukdomar, de skadade fotoreceptorerna."

Teamets stora genombrott är att skapa dessa konstgjorda levande "enheter" på ett flexibelt nanomaterial som är anpassat för det lilla området i ögat där ny tillväxt av neuronanslutningar skulle behövas. Detta är det första steget i en lång klinisk process som kan leda till förbättrad syn - och kanske, en dag, en verklig man på sex miljoner dollar.