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用细胞搭建生物电路

作者:admin|来源:达州市科学技术情报研究所|发布时间:2020-09-08|浏览次数:
 

细胞是构成人体最基本的单元。一项最新研究或许可以让科学家把细胞当作原材料,开展一些既新颖又有趣的尝试。

美国斯坦福大学的精神病学家兼生物工程师戴瑟洛斯及其研究团队,在最近的《科学》杂志上发表了一项研究,报道了如何使特定的细胞表面产生载电或阻电的聚合物。这项工作有望让研究人员在未来使用细胞建造大规模的结构,或者改善假肢与大脑之间的连接。

从中期来看,这项技术在生物电疗领域有一定的应用前景,因为它可以用于传递治疗性的电脉冲。

长期以来,研究人员专注于研究如何在避免损坏周围组织的同时,向生物体内引入导电或阻电聚合物。毕竟刺激特定的细胞(比如干预癫痫发作)比向整个机体注入药物精确得多,而后者会引发大量的副作用。

这项全新的技术利用病毒将目标基因传递给特定类型的细胞,并诱导它们在表面产生Apex2酶。这种酶会激发前体分子和细胞间的过氧化氢发生化学反应,进而使前体分子融进靶细胞上的聚合物中。

美国佛罗里达大学的生物医学工程师凯文.奥托对这项研究的评论是:“该研究的创新之处在于,将多个新兴领域集中在一个案例中,在活体组织内利用合成生物学组装导电聚合物,并使细胞相互连接,这一点非常新颖。”

研究人员分别在啮齿动物脑细胞、人工培养的脑细胞和蠕虫中测试了整个过程,并监测了细胞的功能。他们还向活鼠的大脑内注射了相关成分,以此证明这种方法的安全性。

这项研究提高了刺激神经元的精确度,这将为改善抑郁症或治疗帕金森奠定基础。它还精确地锁定那些向大脑传递信息的细胞,而这有可能为截肢者佩戴的假肢赋予知觉。

研究人员认为,能够通过基因定位,在特定的细胞体内构建结构,因此能够只在目标细胞内建造研究需要的东西。

不过,这项技术目前仍然面临一些障碍。比如一些监管上的障碍。另外,这项技术的耐久性,以及在更高级物种中的可行性也有待进一步验证。

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