電子設備在人體組織生長得以實現(xiàn)

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

科學家在細胞中植入這些如同海面一樣的支架，這些由環(huán)氧樹脂、無毒的材料制成的多孔3D結構支架，可以用來監(jiān)測周圍組織的電活動，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，科學家嵌入了攜帶電子信號的硅納米線，使其從細胞結構內(nèi)生長，支架不僅僅是一個支持細胞的接卸裝置，它還包含多個傳感器，最終變成一個3D組織工程。

研究人員選擇硅納米線的電子傳感器，是因為它們是體積并且小穩(wěn)定，可以安全地植入活體組織，比金屬電極剛敏感。同時，納米線的直徑范圍從30到80納米(要比人類頭發(fā)小1000倍)，可以檢測到的電壓低于1000瓦特，這是一個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，從而能夠通過去甲腎上腺素增加的心率監(jiān)測細胞的反應。哥倫比亞大學生物醫(yī)學工程學教授說，這項工作可以幫助解決細胞對電刺激的反應，這可能會有助于心臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。

“這是一個偉大的由納米電子學與組織工程完美結合監(jiān)測細胞的例子”研究人員說。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測量內(nèi)部和外部容器的pH值變化。

這樣的植入式裝置可以讓醫(yī)生用來監(jiān)控炎癥或患者體內(nèi)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，通過檢測釋放一種藥物。

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


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