Robot, mozek a grafen. Kredit: Wirla Pontes.

Tohle je dotyk budoucnosti, věcí, které přijdou a my budeme jenom zírat. Mozkové organoidy už dnes nejsou nic moc výjimečného. Malé šikovné mozečky s lidskými buňkami, s nimiž můžeme dělat spoustu zajímavých věcí. Stejně tak je už poněkud všední grafen, pohádkový 2D materiál se speciálně uspořádanými atomy uhlíku. To nepřekvapí.

Alysson Muotri. Kredit: University of California San Diego.

Vědci Sanford Stem Cell Institute na University of California San Diego ovšem měli tak trochu frankensteinovský nápad a spojili tyhle dvě úžasné technologie dohromady. Vzali grafen a udělali z něj podložku na pěstování mozkových organoidů. Fungovalo to. Vyvinuli metodu se zvučným akronymem GraMOS (Graphene-Mediated Optical Stimulation), která představuje průlom ve výzkumu mozku a v bio organických systémech.

Logo University of California San Diego. Kredit: UC.

Ukázalo se, že grafen stimuluje růst a dozrávání mozkových organoidů. Bezpečně a biologicky kompatibilně. Výsledkem je podstatně zrychlený vývoj mozkových organoidů. Malé mozky teď mohou vstoupit do mnoha různých aplikací, od velmi potřebného výzkumu Alzheimerovy choroby až po biologické mozky pro roboty.

Odborník na pokročilé zázraky s kmenovými buňkami Alysson Muotri z University of California San Diego a jeho kolegové dosáhli velkého průlomu. Až doposud bylo kvůli stimulaci mozkových organoidů nutné použít optogenetické triky nebo třeba elektrický proud. Takové zásahy ale mohou poškodit křehké neurony mozečků. Zato grafen, s ním je to mnohem snazší.

Už vývoj metody GraMOS stojí za pozornost. Muotri a spol. ale zašli ještě podstatně dál. Vzali mozkové organoidy vypěstované na grafenu a i s grafenem je strčili do robotického psa vybaveného senzory. Funguje to perfektně. Mozkové organoidy s grafenovým rozhraním reagují na podněty z prostředí prostředí a mění své neurální sítě v reakci na světlo. Tahle neuroplasticita představuje průlom sama o sobě. Představte si ji v neurohybridních aplikacích se zdatnou umělou inteligencí. Člověku se z toho úplně tají dech.

Video: Reconstructing the Human Brain in the Lab, Dr. Alysson Muotri

Literatura

UC San Diego 20. 8. 2025.

Nature Communications 16: 7499.