شبکه‌های ارتباطی بدن به ما یاد می‌دهند که چگونه عملکرد را حفظ کنیم. برای مثال، بدون تفکر، دست خود را از کنار سطح داغ دور می‌کنیم؛ این کار به فرمان سیستم عصبی شما می انجامد. همچنین، پمپاژ قلب از طریق سیگنال‌های الکتریکی تنظیم می‌شود که کشف این فرآیند به اختراع دستگاه ضربان‌ساز مصنوعی قلب منجر شد.
گرانیک و همکارش «سان مین یو»، مهندس بیوپزشکی از دانشگاه ماساچوست امهرست، سیستمی طراحی کرده‌اند تا ارتباط سلولی در بافت‌های پوششی را بررسی کنند. این سیستم شامل یک تراشه متصل به آرایه‌ای (مجموعه‌ای از عناصر مشابه و منظم کنار هم چیده‌شده) متشکل از حدود ۶۰ الکترود است.
تراشه‌ی ابداعی با یک لایه از کراتینوسیت‌های انسانی پرورش‌یافته در آزمایشگاه پوشانده شد. کراتینوسیت‌ها، سلول‌های اصلی اپیدرم (لایه بیرونی پوست) هستند. سپس پژوهشگران با استفاده از لیزر، این لایه را تحریک کردند (یا به‌اصطلاح «نیش» مصنوعی ایجاد کردند) و با آرایه الکترودی تغییرات الکتریکی پس از آن را ثبت کردند.
یو می‌گوید: «ما چگونگی هماهنگی واکنش‌های سلول‌ها را بررسی و ردیابی کردیم. آن‌ها گفت‌وگویی پرشور اما آهسته با همدیگر دارند.»
نوع ارتباط سلول‌های پوست ممکن است مشابه سیگنال‌های الکتریکی در گیاهان هنگام آسیب‌دیدگی باشد. سیگنال‌های حاصل با سرعتی در حدود ۱۰ میلی‌متر بر ثانیه منتشر شدند و تا فاصله صدها میکرومتر از محل زخم گسترش یافتند. این پدیده شباهت‌هایی به سیگنال‌های الکتریکی مبتنی بر کلسیم دارد که در گیاهان هنگام آسیب‌دیدگی توسط حشرات مشاهده شده است.
پژوهشگران دریافتند که این ارتباط به شدت به کانال‌های یونی وابسته است. منافذ کوچکی در غشای سلولی وجود دارند که انتقال یون‌های باردار (عمدتاً کلسیم) را امکان‌پذیر می‌کنند. به‌ویژه، کانال‌های یونی سلول‌های پوششی به محرک‌های مکانیکی مانند فشار یا کشش واکنش نشان می‌دهند که با کانال‌های یونی نورون‌ها که به تغییرات ولتاژی یا شیمیایی پاسخ می‌دهند، کمی تفاوت دارد.
همچنین، سیگنال‌های اپیتلیال بسیار طولانی‌تر از سیگنال‌های عصبی دوام دارند. برخی از این «مکالمات» تا پنج ساعت به طول می‌انجامد. بااین‌حال، دامنه ولتاژ آن‌ها مشابه نورون‌ها بوده و مراحل ارتباطی مشابهی را طی کرده‌اند. از آنجایی که این پدیده به‌تازگی کشف شده، تحقیقات بیشتری برای درک نحوه عملکرد آن و عوامل مؤثر در آن لازم است.
هنوز دقیقاً مشخص نیست که سلول‌ها از چه مکانیسمی برای ارسال سیگنال استفاده می‌کنند یا اینکه آیا انواع مختلف سلول‌های پوششی در انتقال پیام‌های هشداردهنده، به روش‌های متفاوت عمل می‌کنند یا خیر. اما آزمایش‌های اولیه نشان می‌دهند که یون‌های کلسیم در این فرآیند نقش دارند.
بااین‌حال، کشف جدید می‌تواند به نوآوری‌هایی در زمینه دستگاه‌های بیوپزشکی منجر شود، مانند حسگرهای پوشیدنی و پانسمان‌های الکترونیکی که به بهبود زخم‌ها سرعت می‌بخشد. یو می‌گوید: «درک این فریادهای سلولی بین سلول‌های زخمی، دریچه‌هایی را به روی ما می‌گشاید که پیش‌تر از وجود آن‌ها بی‌خبر بودیم.»
تحقیق در ژورنال «مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا» منتشر شده است.
ارتباطات سلولی در پوست همچنان در تحقیقی که در فصلی از آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا انتشار یافته است، یک موضوع توجه قرار دارد. یو، پیش از این از دستفندگی‌های باتوجه‌به به ترک در گفت‌وگو با این ما بخشی از این پروژه را مطبوعین جاری کرده است. عموما، علوم اعصاب، اقدامات ارتباطی بین سلول‌ها را حول بالین یک脑 به‌نظرمی‌رساند؛ پیش در فصلی از آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا، حالا هم سیگنال‌های رابط میان لایه‌پوششی سلول‌ها را در هنگام ایجاد آسیب معین، سیستم عصبی دیگر می‌جستند.