通過離子與細(xì)胞“溝通” 牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)生物相容性液滴電子裝置
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】大腦是一個(gè)極其復(fù)雜卻又高度組織化的結(jié)構(gòu)，它既要負(fù)責(zé)調(diào)控感知、語(yǔ)言、情感、認(rèn)知等高級(jí)神經(jīng)功能，也要負(fù)責(zé)引導(dǎo)身體做出各種不同的動(dòng)作。而這一切，基本都是依靠神經(jīng)元接收、整合和傳遞信息來實(shí)現(xiàn)的。
一直以來，人類都在嘗試探明大腦傳遞信號(hào)這個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程，盡管就目前的技術(shù)來說，這條路還要走很久，但是我們依舊收獲了非常多可觀的成果。不僅如此，隨著研究的不斷深入，大腦的工作方式同樣為現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展提供了新的啟發(fā)。
近日，英國(guó)牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新型的生物相容性液滴電子裝置。這種液滴電子裝置能夠模擬大腦的工作方式，利用鈉離子、鉀離子和鈣離子等帶電粒子，以“離子語(yǔ)言”與細(xì)胞直接交流，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。
更重要的一點(diǎn)是，這種新裝置由生物相容性水凝膠液滴組成，這些液滴可在特定條件下組裝并連接起來，形成能導(dǎo)引離子流動(dòng)的通道，形成類似電子半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。基于此，研究人員成功創(chuàng)建了性能優(yōu)于現(xiàn)有軟質(zhì)離子電子裝置的多種液滴電子組件。并且與傳統(tǒng)電子設(shè)備相比，這種新設(shè)備不但能夠?qū)崿F(xiàn)大部分功能，還具備更好的生物相容性，更低的能耗，以及更高的傳輸精度。
此外，該裝置能與細(xì)胞建立連接，記錄細(xì)胞產(chǎn)生的生物電信號(hào)。并且團(tuán)隊(duì)也成功通過實(shí)驗(yàn)，成功準(zhǔn)確捕捉到培養(yǎng)皿中人類心臟細(xì)胞發(fā)出的電信號(hào)。這對(duì)于后續(xù)開發(fā)更復(fù)雜、能在體內(nèi)檢測(cè)器官異常并通過智能藥物遞送來作出反應(yīng)的生物裝置有著重要的意義。
目前該成果已經(jīng)發(fā)表于《科學(xué)》雜志上，相信隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，未來有望為生物工程和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供更多的幫助，開拓出更多的可能性。
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