Zellen steuern Transistor

Eine zuverlässige Signalübertragung zwischen Nervenzellen und Siliziumchips würde der Medizin ungeahnte Möglichkeiten bieten. Beispielsweise könnten Blinde, deren Nervenzellen in der Netzhaut noch intakt sind, mit Hilfe von Photodioden die Sehkraft wiedererlangen. Bernhard Straub vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried und seinen Kollegen ist es jetzt gelungen, den Stromfluss zwischen einer menschlichen Zelle und einem Transistor zu verbessern. Das berichtet die Fachzeitschrift Nature Biotechnology.

Die Übertragung eines hinreichend großen elektrischen Stromes zwischen Zelle und Transistor ist derzeit eines der größten Hindernisse bei der Entwicklung von bioelektrischen Stromkreisen. In lebendem Gewebe halten die einzelnen Zellen zueinander einen Abstand von 10 bis 20 Millionstel Millimeter. Versucht man, Zellen auf künstlichen Stoffen anzusiedeln, vergrößern sie den Abstand sogar auf 40 Millionstel Millimeter, was eine zuverlässige Stromübertragung erheblich erschwert.

Straub und seine Kollegen haben in menschliche Nierenzellen sogenannte Maxi-Kalium-Ionenkanäle eingeschleust. Das sind Moleküle, die den Transport von positiv geladenen Kaliumatomen durch die Zellwand ermöglichen. Anschließend siedelten die Forscher eine dieser Zellen auf einem Transistor an. Der übertragene Strom war jetzt groß genug, um den Transistor zu steuern.

Axel Tillemans