Erster bionischer Chip entwickelt

Menschliche Körperzellen lassen sich durch den Zellchip kontrolliert aktivieren.

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Von
  • Florian Rötzer

Eine vielversprechende Entwicklung ist Wissenschaftlern von der University of California in Berkeley gelungen. Sie konnten eine menschliche Zelle mit einem elektronischen Schaltkreis verbinden und so einen "bionischen Chip" bauen, der sich durch einen Computer steuern lässt.

Der neue Chip basiert auf der Erkenntnis, dass eine biologische Zelle wie eine elektronischen Diode funktioniert, bei der ab einer bestimmten Stromstärke elektrische Energie durchfließen kann. Boris Rubensky, der den Chip zusammen mit Yong Huang entwickelt hat, erklärt, dass auch eine biologische Zelle nur ab einer bestimmten Spannung Strom leitet: "Wenn die richtige Stromstärke erreicht wird, öffnen sich die Poren in der Zellmembran und der Strom fließt durch die Zelle." Wichtig ist das, weil durch die Öffnung der Zellmembran die Zelle Molekülverbindungen von außen bei Bedarf importieren kann, aber andere am Eintritt in die Zelle hindert. Der Zellchip kann die Zellmembran in Millisekunden gezielt öffnen und schließen. Mit den Zellchip könne man jetzt DNA, Proteine oder pharmazeutische Wirkstoffe gezielt in eine Zelle eintreten lassen, ohne andere Zellen in der Umgebung in Mitleidenschaft zu ziehen. Das ist auch für die Gentherapie und Genforschung von großer Bedeutung, weil man mit dem Zellchip einfacher fremde Stoffe wie neue Gene in die Zellen einbringen kann.

Der Zellchip ist durchsichtig und hat einen Durchmesser von 0,2 Millimetern. Die weitaus kleinere Zelle, die etwa 20 Mikrometer groß ist, kann mit bloßem Auge nicht mehr erkannt werden und befindet sich in einem Loch mit Nährlösung in der Mitte des Chips. Mit der Erfindung hofft man, nicht nur eine sicheres Verfahren für das Testen neuer medizinischer Wirkstoffe gefunden zu haben, sondern auch genetische Krankheiten behandeln zu können. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass man solche Zellchips in großen Massen herstellen und in den Körper gezielt und dauerhaft implantieren kann. Möglicherweise wäre das auch eine Alternative zur umstrittenen Verwendung von gentechnisch veränderten Stammzellen (Europäisches Patentamt gewährt versehentlich ein Patent, das auch gentechnische Veränderungen am Menschen umfasst).

Mehr in Telepolis: Bionischer Chip. (fr)