Wissenschaftler aus den USA haben ein dreidimensionales Gerüst für Gewebe und Zellkulturen entwickelt, das die elektrische Aktivität einzelner Zellen mit nanometergroßen Sensoren überwachen kann. Das Material basiert auf Siliziumnanodrähten, die als Feldeffekttransistoren funktionieren und elektrische Zustände angelagerter Zellen als Steuersignal aufnehmen. Das Team um Tal Dvir von der Harvard Medical School verwendete vorgespannte Metallschichten, um dem Trägergitter eine dreidimensionale Form zu geben. Das entstehende Gitter beschichteten die Forscher mit biokompatiblen Materialien wie Alginat (ein Geliermittel) oder Kollagen und ließen anschließend Herzmuskelzellen und andere Gewebetypen darauf wachsen, deren Aktivität sie dann mit den Sensoren direkt messen konnten.

Aus SU-8, einem Fotolack aus der Lithografie, stellten Dvir und seine Kollegen ein Gitter her, auf dem sie die hauchdünnen Nanodrähte befestigten und über leitende Metallschichten mit dem Messapparat verbanden. Zusätzlich trugen sie in anderen Bereichen des Gitters vorgespannte Metallschichten auf, so dass sich die zuvor zweidimensionale Konstruktion selbsttätig in eine dreidimensionale Form verzog, sobald die Wissenschaftler den Träger entfernten. Auf diese Weise erzeugten sie gerollte oder ungleichmäßig verzerrte dreidimensionale Strukturen, die Zellkulturen ungehindert durchwachsen können.

Mit solchen sensortragenden Gerüsten könne man womöglich Zellkulturen wesentlich präziser erforschen und vermessen, schreiben die Forscher, und möglicherweise habe die Technik dereinst auch Potenzial für die Zucht künstlicher Organe und Gewebe – vor allem solcher, die sich über elektrische Signale selbst organisieren. Derzeit allerdings ist der Aufwand zur Herstellung solcher Netze noch enorm und die Zahl der Sensoren viel zu gering für praktische Anwendungen.