Когда в мозг вживляют тончайший электрод, тело воспринимает его как занозу. Вокруг нарастает рубец из глиальных клеток — плотный изолирующий чехол, который гасит сигнал, как мокрая тряпка глушит струну. Электрод перестаёт слышать нейроны.
Инженеры попробовали покрыть электрод гидрогелем — мягкой водянистой «подушкой», похожей на контактную линзу. Но чтобы гель проводил электричество, в него добавляли жёсткие частицы вроде металлической пыли. Это делало покрытие хрупким или токсичным. Авторы новой работы пошли иначе. Они смешали два природных вещества: слизистый полисахарид из стручков бамии (окра) и белковые нити-амфифилы, которые сами собираются в спирали. Получился гель, который не содержит посторонних проводящих добавок. Его секрет — в умении менять свою внутреннюю архитектуру прямо во время работы.
Под действием слабого электрического поля и физиологической кислотности (той, что естественна для мозга) волокна геля перестраиваются: вытягиваются и ориентируются, создавая дорожки для зарядов. Одновременно усиливается прилипание к электроду — гель буквально «обнимает» его крепче. Углеродное волокно с таким покрытием вживили в кору мыши. Через несколько недель вокруг электрода почти не образовалось рубца, а нейроны продолжали чётко «звучать» в записи.
Это похоже на умный пластырь, который сам понимает, когда нужно прижаться плотнее, а когда — пропустить сигнал. Отказ от токсичных наполнителей и опора на самосборку открывают путь к долговечным нейропротезам и безопасным интерфейсам для глубокой стимуляции мозга.
Слизь бамии состоит из длинных молекул полисахаридов, способных удерживать воду в сотни раз больше собственного веса — поэтому она такая скользкая и густая.