Японцы впервые сумели вырастить "Наноиглы" длиной больше 100 мкм.

Они, наконец, позволят измерять электрическую активность клеток прямо в глубине живой ткани, в том числе в мозге.

Новая технология изготовления внутриклеточных электродов позволит регистрировать активность отдельных клеток в глубине живых тканей и органов, в том числе и в головном мозге. Описание концепции и первые результаты ее испытаний публикует журнал Small.

Максимальную точность и максимальное разрешение при регистрации электрической активности клеток головного мозга дают методы, основанные на введении микро - и наноразмерных электродов непосредственно в отдельные нейроны. Однако технические трудности изготовления "игл" такого диаметра не позволяют получить электроды длиннее примерно 10 мкм, поэтому такие наблюдения ограничиваются лишь поверхностным слоем и не способны показать происходящее в живом мозге или в срезе на глубине хотя бы в несколько десятков микрон. Для преодоления этих ограничений может быть использовано наноустройство, представленное группой ученых из технологического университета в тоёхаси, работающей под руководством профессора Такеси кавано (Тakeshi Kawano. Разработанные ими конусовидные внутриклеточные электроды (NTE, Nanoscale - Tipped Electrodes) достаточно длинны и прочны для того, чтобы проникать сквозь клетки и ткани. Диаметр кончика иглы NTE в несколько раз шире, чем у предложенных ранее электродов на основе кремниевых нанотрубок - до 300 нм против 50-150 нм - зато длина увеличилась на порядок, с 1, 5-10 мкм до 120 мкм.

Японские ученые получали иглы NTE осаждением испаренных атомов кремния на кристаллической подложке, методом молекулярно - пучковой эпитаксии. В сверхвысоком вакууме и при повышенной температуре электрод медленно наращивался, удлиняясь, как сталагмит, со скоростью 1, 4 мкм/мин. Диаметр NTE контролировали, вводя в смесь кислородную плазму, так что толщина его последовательно уменьшалась со 100 мкм до 60, а затем и 30 мкм. На эту основу напыляли электропроводящий слой иридия, а затем "Укрепляющий" защитный слой из парилена (поли - n - ксилилена), который оставлял открытым лишь тонкий кончик иглы.

Работоспособность электрода авторы продемонстрировали, измерив мембранные потенциалы клеток в глубине передней большеберцовой мышцы мышей. Полученные результаты указывают на возможность создания систем многоточечного внутритканевого мониторинга активности клеток в живых тканях, в том числе в работающем головном мозге подопытных животных.

Роман фишман, Nplus1. ru.