机器人组织是半活细胞,半电子

时间:2017-08-24 01:02:32166网络整理admin

威尔·弗格森(Will Ferguson)他们像真正的心脏细胞一样打败了,但哈佛大学(Harvard University)一道菜中的大鼠心肌细胞在一个关键方面是不同的穿过它们的是电线和晶体管,它们会监视每个电池的电脉冲将来,电线也可能控制它们的行为已经为神经元,肌肉和血管创造了这种加强的“机器人”组织的版本它们可用于测试药物或作为现有植入物(如心脏起搏器)的更多生物学版本的基础如果信号也可以发送到细胞,机器人组织可以用于假肢或创建微型机器人 “它可以有效地模糊电子,无机系统和有机物,生物系统之间的界限,”负责机器人组织的团队领导者Charles Lieber说道人造组织已经可以在由不具有电活性的生物材料制成的三维支架上生长并且之前已经将电子元件添加到培养组织中,但是没有将其整合到其结构中,因此它们仅能够从表面收集信息利伯的团队将这些工作结合在一起,创造出电动活动的脚手架他们创建了带有硅传感器的导电纳米线的3D网络至关重要的是,导线必须是柔韧的并且非常小,以避免阻碍组织的生长支架还含有传统的生物材料,如胶原蛋白研究人员能够在这些混合网格中培养大鼠神经元,心脏细胞和肌肉在心脏细胞的情况下,它们开始像正常细胞一样收缩,研究人员使用网络来读出节拍的速度当他们添加刺激心脏细胞收缩的药物时,他们检测到速度增加,表明组织表现得像正常,网络可以感知到这种变化利伯的团队还设法从人体细胞中长出约1.5厘米长的整个血管,电线蜿蜒穿过它通过记录来自血管内外的电信号 - 这是以前从未有过的 - 团队能够检测出他们认为可以提供炎症线索的电气模式,组织是否经历了变化,使其易于形成肿瘤或建议即将发生心脏病 “你可以利用这些东西直接测量合成人体组织中药物的作用,而不必在实际的人体中进行测试,”利伯的同事丹尼尔·科汉说他还设想可以添加到心脏表面的组织贴片,比如监测问题伯明翰阿拉巴马大学的神经生物学家弗拉基米尔·帕尔普拉(Vladimir Parpura)没有参与这项研究,他建议使用该组织制造微小的仿生机器人或通过电子脉冲修复受损组织的植入物然而,到目前为止,研究人员只使用电子支架来记录信号 - 他们还没有向细胞提供命令所以Lieber的下一步是在纳米支架中添加可以与神经元“对话”的组件他说,目标是“以与生物系统相同的方式连接组织并与之沟通”期刊参考:Nature Materials,DOI:10.1038 / nmat3404关于这些主题的更多信息: