研究人員首次讓凝膠在生物體內觸發了電極的產生
生物電子學是一個蓬勃發展的醫學領域,但它可能剛剛向前邁出了一大步,科學家們成功地在活體組織中培育了電極,為治療神經系統疾病的全集成電子電路鋪平了道路。瑞典林雪平大學、隆德大學和哥德堡大學的科學家們在活體組織中用身體的分子來觸發電極。這組研究人員第一次實現了不需要外部信號或通過修改基因而成功做到這一點。
在隆德大學進行的實驗中,一種含有酶的凝膠作為”組裝分子”被注入斑馬魚和水蛭。由此,科學家們觀察到,在斑馬魚的大腦、心臟和尾鰭以及水蛭的神經組織周圍形成了電極。這些動物既沒有受到凝膠的傷害,也沒有受到電極的不利影響。
“通過對化學成分的巧妙改變,我們能夠開發出被腦組織和免疫系統接受的電極。斑馬魚是研究大腦中有機電極的極佳模型,”隆德大學醫學院教授Roger Olsson解釋說。
一般來說,需要植入物體來啟動體內的電路。毫不奇怪,該團隊花了幾年時間來開發這種凝膠,它需要正確的結構和成分才能在動物細胞中取得成功。
“與身體物質的接觸改變了凝膠的結構,使其具有導電性,而在註射前它並不具有導電性。”林雪平大學有機電子學實驗室(LOE)的博士研究員Xenofon Strakosas說:”根據不同的組織,我們還可以調整凝膠的成分,以使電氣過程進行。”
雖然這一切現在聽起來像科幻小說,但研究人員相信,從長遠來看,這條研究道路將在人體中看到完全的集成電路–這可能會改變神經系統治療的面貌。該團隊承認有”一系列的問題需要解決”,但這項研究為生物電子學提供了一個新的視角。
“幾十年來,我們一直試圖創造出模仿生物學的電子產品,”LOE的教授Magnus Berggren說。”現在,我們讓生物學為我們創造電子器件”。
這項研究發表在《科學》雜誌上。