電子設備在人體組織生長(cháng)得以實(shí)現

人類(lèi)和機械融為一體的科技也許在不久的將來(lái)就要實(shí)現了，近日，美國波士頓的麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們公布了一個(gè)新的技術(shù),可以讓傳感器在人體組織中生長(cháng)，這些設備可以被植入患者或用于實(shí)驗室研究人類(lèi)組織如何應對潛在的藥物副作用。

科學(xué)家在細胞中植入這些如同海面一樣的支架，這些由環(huán)氧樹(shù)脂、無(wú)毒的材料制成的多孔3D結構支架，可以用來(lái)監測周?chē)M織的電活動(dòng)，控制藥物釋放或屏蔽候選藥物對他們心臟組織的影響。

在這些納米支架中，科學(xué)家嵌入了攜帶電子信號的硅納米線(xiàn)，使其從細胞結構內生長(cháng)，支架不僅僅是一個(gè)支持細胞的接卸裝置，它還包含多個(gè)傳感器，最終變成一個(gè)3D組織工程。

研究人員選擇硅納米線(xiàn)的電子傳感器，是因為它們是體積并且小穩定，可以安全地植入活體組織，比金屬電極剛敏感。同時(shí)，納米線(xiàn)的直徑范圍從30到80納米(要比人類(lèi)頭發(fā)小1000倍)，可以檢測到的電壓低于1000瓦特，這是一個(gè)細胞可以承受的電力的水平。

在對于自然材料的研究中，研究人員使用他們的特殊支架供心臟、神經(jīng)和肌肉組織生長(cháng)，從而能夠通過(guò)去甲腎上腺素增加的心率監測細胞的反應。哥倫比亞大學(xué)生物醫學(xué)工程學(xué)教授說(shuō)，這項工作可以幫助解決細胞對電刺激的反應，這可能會(huì )有助于心臟和神經(jīng)系統疾病的治療。

“這是一個(gè)偉大的由納米電子學(xué)與組織工程完美結合監測細胞的例子”研究人員說(shuō)。該小組還將對血管植入嵌入式電子傳感器，這樣他們就可以用來(lái)測量?jì)炔亢屯獠咳萜鞯膒H值變化。

這樣的植入式裝置可以讓醫生用來(lái)監控炎癥或患者體內的植入物的生化反應。最終,研究人員不僅可以感受到電子或生化變化,還能應對一切其他的情況，例如，通過(guò)檢測釋放一種藥物。

麻省理工學(xué)院教授和這篇研究論文的主要作者羅伯特·蘭格表示說(shuō)：“我們對這個(gè)研究感到很興奮，它使我們對于近一步創(chuàng )建一個(gè)3D的組織工程充滿(mǎn)決心，總有一天，納米材料可以在這一領(lǐng)域發(fā)揮作用。”


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