Einem Forscherteam der Universität von Texas in Austin ist es gelungen, Nervenzellen mit Halbleiternanokristallen zu verbinden. Als Brücke dient ein Protein, dass sowohl an die Nervenzellen als auch an die Nanokristalle bindet. Dadurch wird ein guter elektrischer Kontakt hergestellt. Diese Technologie könnte es in der Zukunft ermöglichen, elektronische Bauteile mittels Nervenimpulsen zu steuern.
Die Forscher um Christine Schmidt benutzten für ihre Experimente Nanokristalle aus Cadmiumsulfid mit einem Durchmesser von nur drei Nanometern (Millionstel Millimetern). Derartige Nanokristalle werden als Quantenpunkte bezeichnet und weisen eine Reihe von interessanten quantenmechanischen Eigenschaften auf. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Nanokristallen und Nervenzellen zu gewährleisten, benutzten die Forscher ein kleines Peptidfragment als Brücke.
Das eine Ende dieses Fragmentes bindet mittels des an der Oberfläche von Nervenzellen vorhandenen Proteins Integrin an die Zellen, während das andere Ende mittels einer Schwefelbrücke an das Nanokristall andockt. Dadurch ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, einen für praktische Anwendungen ausreichend guten elektrischen Kontakt zwischen Nervenzellen und Halbleiterbauteilen herzustellen.
Ein Ziel dieser Forschung ist die elektrische Steuerung von mikroelektronischen Schaltkreisen mittels Nervenzellen. Dies könnte unter anderem zu einer Steuerung von Prothesen oder zu Fortschritten in der Gehirnforschung führen. Dazu muss es allerdings erst gelingen, größere mikroelektronische Bauteile als Quantenpunkte mit Nervenzellen zu verbinden, räumen die Forscher ein.
Stefan Maier
