近日據(jù)外媒報道,研究人員已經(jīng)攻克了制造可伸縮納米探針陣列的艱巨任務(wù),這種陣列的大小足以記錄人體心臟細胞和初級神經(jīng)元的內(nèi)部工作。
從細胞中讀取電活動的能力是許多生物醫(yī)學程序的基礎(chǔ),比如大腦活動測繪和神經(jīng)修復術(shù)。開發(fā)用于細胞內(nèi)電生理學(細胞內(nèi)運行的電流)的新工具,可以在減少侵入性傷害的同時打破物理極限(時空分辨率),從而更深入地了解電致細胞和它們的網(wǎng)絡(luò)組織,以及人機界面的新方向。
來自薩里高級技術(shù)研究所(ATI)和哈佛大學的科學家們在《自然-納米技術(shù)》雜志上發(fā)表了論文,詳細介紹了他們是如何制造出一組用于記錄細胞內(nèi)的超小型U型納米線場效應(yīng)晶體管探針的。這個令人難以置信的小結(jié)構(gòu)能夠清晰地記錄初級神經(jīng)元和其他生成細胞的內(nèi)部活動,并且具有多通道記錄的能力。
薩里大學ATI的趙云龍博士說:“如果從事醫(yī)療專業(yè)人員可以更加了解患者的身體狀況,那么將會對患者的治療更加有益。但重要的是,他們首先必須擁有足夠好的醫(yī)療工具,因此人與機器之間的交互是必須的,所以我們必須打破現(xiàn)代科學的限制,制作更好的工具來幫助他們完成工作。
“我們的超小型、靈活的納米線探針可能是一個非常強大的工具,因為它們可以測量細胞內(nèi)信號,其性能可以與膜片鉗技術(shù)測量的振幅相媲美。同時由于該設(shè)備的優(yōu)點是可伸縮的,可有效減少患者的不適感,更加不會對細胞造成致命的損害
通過這項工作,我們發(fā)現(xiàn)了關(guān)于尺寸和曲率如何影響設(shè)備內(nèi)在化和細胞內(nèi)記錄信號的明確證據(jù)?!?/p>
美國哈佛大學教授查爾斯·利伯說:“該工作是將'合成'納米級構(gòu)建模塊集成到芯片和晶片級陣列的重要一步,從而使我們解決了細胞內(nèi)可伸縮記錄這個長期困擾我們的問題?!?/p>
薩里大學ATI主任R拉維·席爾瓦教授說:“這項工作表明了學術(shù)合