Mesterséges szövet már készült elektromosan inaktív, biológiai anyagból előállított háromdimenziós támasztékon. Sőt elektronikai egységeket is csatlakoztattak már szövettenyészetekhez, ám eddig ezek nem képezték szerves részét a szövettenyészet alapjául szolgáló szerkezetnek, ezért csupán annak felszínéről tudtak információt szolgáltatni.

A Harvard Egyetem kutatói nemrégiben elektromosan aktív támasztórendszert kombináltak élő sejtekkel, ahogy erről a Nature Materials című folyóiratban beszámoltak. A 3D-s szerkezet szilikonos érzékelőkhöz csatlakozó, elektromosan vezető nanohuzalokból áll. A szerkezet egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy a nanovezetékek rugalmasak és nagyon kicsik, így nem gátolják a sejtek, szövetek növekedését. A támasztórendszer pedig hagyományos biológiai anyagot, például kollagént tartalmaz.

A kutatók patkányidegsejteket, szívizom- és harántcsíkolt izomsejteket tudtak szaporítani ezeken a hibrid hálókon. A szívizomsejtek a normális sejtekhez hasonlóan elkezdtek összehúzódni, és a kutatók a hálózatot használták az összehúzódások gyakoriságának mérésére. Amikor a sejttenyészethez izom-összehúzódást stimuláló gyógyszert adtak, azt tapasztalták, hogy megnőtt az izom-összehúzódások száma, ami azt jelezte, hogy a mesterséges szövet normális szövetként működött, az elektromos hálózat pedig képes volt ezen változások érzékelésére.

A Charles Lieber vezette kutatócsoport egy nanovezetékkel beszőtt, 1,5 cm hosszú érszakaszt is tudott „növeszteni” emberi sejtekből kiindulva. Az ér belsejéből és külső környezetéből származó elektromos jelek rögzítésével a kutatók olyan elektromos mintákat tudtak detektálni, melyek – szerintük – segítenek megérteni pl. a gyulladásos folyamatokat, azt, hogy vajon a szövet átesik-e olyan változásokon, amelyek ellenállóbbá teszik daganatképződéssel szemben, vagy amelyek jelzik szívbetegség közeledését.

Lieber kollégája, Daniel Kohane szerint ily módon a különféle gyógyszerek mesterségesen szaporított emberi szövetekre kifejtett hatásai közvetlenül mérhetők lesznek anélkül, hogy az embereken végzett gyógyszertesztelésekre szükség lenne. Kohane úgy véli, olyan kiborg szövetdarabok is készíthetők majd, melyek pl. a szív felszínére rögzíthetők, és különböző szívproblémák nyomon követésére használhatók.

Az Alabama Egyetemen dolgozó Vladimir Parpura neurobiológus pedig a New Scientistnek nyilatkozva úgy véli, az ilyen szövetek olyan parányi biometrikus robotok vagy implantátumok készítésére is felhasználhatók lesznek, melyek elektromos impulzusok révén tudják gyógyítani a sérült szöveteket.

Eddig a kutatók csupán elektromos jelek rögzítésére tudták használni kiborgrendszerüket, a sejtek működését befolyásoló utasítások bejuttatására egyelőre nem. Lieberék következő célja az, hogy a nanoszerkezethez egy olyan alkotóelemet adjanak, mely kommunikálni képes pl. az idegsejtekkel. Úgy szeretnék behálózni a szöveteket és kommunikálni velük, ahogy azt egy valódi biológiai rendszer teszi. Ha a kutatók célja teljesül, Lieber szerint elmosódhatnak a határok az elektromos, szervetlen és a szerves, biológiai rendszerek között, és hihetetlen lehetőségek nyílnak az orvostudomány előtt.