• 我的订阅
  • 健康

活体组织中首次生长出电极

类别:健康 发布时间:2023-02-24 02:06:00 来源:每日看点快看

本文转自:科技日报

活体组织中首次生长出电极

为未来神经系统疾病治疗奠定基础

活体组织中首次生长出电极

在微制造电路上测试的可注射凝胶。

图片来源:托尔·巴克希德/《科学》

科技日报北京2月23日电 (记者张梦然)生物和技术之间的界限正在变得模糊。瑞典林雪平大学、隆德大学和哥德堡大学研究人员利用人体分子作为触发器,首次成功地在活体组织中培育出电极。发表在最新一期《科学》杂志上的该研究结果,为在生物体中形成完全集成的电子电路铺平了道路。

将电子设备与生物组织联系起来,对于了解复杂生物功能、对抗大脑疾病以及开发未来的人机界面非常重要。然而,与半导体工业并行发展的传统生物电子学具有固定和静态的设计,很难与活的生物信号系统相结合。

为弥合生物和技术之间的差距,研究人员最新开发了一种在活组织中制造柔软、无底物、导电材料的方法。通过注入以酶作为“组装分子”的凝胶,研究人员能够在斑马鱼和药用水蛭的组织中让电极生长。

研究人员称,与身体物质的接触会改变凝胶的结构并使其具有导电性,而其在注射前是不导电的。根据组织的不同,还可调整凝胶的成分更改导电过程。

身体的内源性分子足以触发电极的形成,不需要基因改造或光电外部信号,这项最新研究为生物电子学的新范式铺平了道路。以前需要植入物体才能在体内启动电子过程,未来注入黏性凝胶就足够了。

研究表明,该方法可将导电材料定位到特定的生物亚结构,从而为神经刺激创造合适的界面。从长远来看,在生物体中制造完全集成的电子电路也是可能的。

在隆德大学进行的实验中,研究团队已成功地在斑马鱼的大脑、心脏和尾鳍以及药用水蛭的神经组织周围形成了电极。这些动物没有受到注射凝胶的伤害,也没有受到电极形成的影响。

【总编辑圈点】

生物体内的电极能以最直接的方式获取各种生理数据,哪怕是最难探测的神经电信号。以往的植入物,不但需要帮助启动其电子过程,还必须兼具优良的导电性和极高的生物相容性,否则其带来的弊可能远大于利。本文的研究直接摒弃“植入”这个动作,而是“注入”一点黏胶,再利用生物体的天然性让电极“长出来”。如果后续在人体内也被证明是安全的,其无疑将成为未来健康监测及医学诊断最强有力的工具之一。

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2023-02-24 05:45:27

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

...。而在实验室中,研究人员使用一种水基凝胶将酶附着到电极上,使酶的能量来源为电极而非太阳,产生出绿色氢气,效率超过90%。研究人员解释说,凝胶材料本身并不稀奇,但创新之处是用它
2023-07-25 16:02:00
肌肉受了伤 一“贴”助恢复
...个关键问题。为了让生物胶带轻便美观,团队首先从改变电极结构入手,以减轻生物胶带的重量。实验室过去通常采用的是单根纤维电极与其他电极材料组成的三电极系统。在新研制的生物胶带中,
2024-01-23 03:00:00
让机器人拥有人类的触觉
...置。机械臂探测传感水凝胶皮肤,同时使用位于其周边的电极收集一系列测量值。图片来源:Hardman、Thuruthel和Iida。多年来,机器人专家努力创造出在外观和能力上都能
2023-05-10 09:49:00
电鳗+折纸:可折叠3D浓差电池
...足够的重视。浓差电池由正极、负极和电解液组成,分为电极浓差电池和电解质浓差电池,前者是由电极本身活性物质浓度差别引起电势差,后者是由电池中电解质浓度差异引起电极电势差异,因此
2024-01-24 07:08:00
...两端的高盐液滴移动到中间的低盐液滴。使用银/氯化银电极来测量电输出。图片来源:张雨佳(音译)/美国科学促进会Eurekalert网站科技日报记者 张佳欣英国牛津大学研究人员在
2023-08-31 14:02:00
...可穿戴心电贴片,可用于增强床旁诊断。研究人员专注于电极的设计和材料如何影响其性能。通常,银/氯化银电极,也被称为“湿”电极,用于测量心电信号的设备中,并通过导电凝胶增强电信号
2023-11-02 01:46:00
用光束在脑中“绘制 ”电极,让纳米金颗粒标靶特定神经元……这个蛋白使这些成为可能
...结构。也有研究表明,导电聚合物可以通过电化学反应在活体细胞上合成,或在具有天然氧化环境、氧化酶的生物组织中合成。但这些方法都没法实现细胞特异性这一关键目标。发现这个问题后,鲍
2023-12-01 10:49:00
纤维素做成“电子皮肤” 弹性好还抗冻
...设备”电子皮肤在材料层面就拥有了新突破。将来可作为电极材料被用于组装摩擦纳米发电机,在人体运动监测以及人机交互等领域也展现出巨大的应用潜力。“这个突破将会给我们的生活带来更多
2024-01-11 06:26:00
为生物和非生物通讯建“桥” 中国科学家成功实现可控离子传输
...,这些器件被誉为生物和非生物系统之间的桥梁,在神经电极、神经假体、智能可植入设备等领域发挥着重要作用。然而,现有的离电器件仍受限于信号载体的单一性,无法携带更多生物兼容的信息
2023-11-27 12:06:00
更多关于健康的资讯: