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來(lái)源：cnBeta 巴斯大學(xué)的科學(xué)家們，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一款小到可以放在指尖的微小硅芯片。其特點(diǎn)是能夠實(shí)現與人體中存在的生物神經(jīng)細胞“幾乎相同”的功能，為脊髓損傷和心力衰竭等患者提供了新的治療選擇。研究團隊稱(chēng)，這種低功耗“片上細胞”（cells-on-a-Chip）裝置可用于生物電子設備或植入物，以抵抗影響神經(jīng)系統的疾�。ū热绨柎暮Ｄ。�。 神經(jīng)細胞（或神經(jīng)元）遍布在整個(gè)大腦和神經(jīng)系統中，并通過(guò)細長(cháng)臂來(lái)迅速發(fā)送電信號，從而將信息從大腦傳遞到身體（并返回）。 神經(jīng)細胞的信號傳導活動(dòng)，涉及將機械 / 化學(xué)信號轉換為電信號的離子通道。鑒于神經(jīng)沖動(dòng)的原理很是深奧復雜，使得研究人員難以搞清楚細胞對某些刺激的反應。 不過(guò)巴斯大學(xué)物理學(xué)家兼研究合著(zhù)者 Alain Nogaret 在新聞稿中稱(chēng)：“在此之前，神經(jīng)元都像黑匣子一樣。但我們設法打開(kāi)了黑匣子，并進(jìn)入到了它的內部”。 其工作正在發(fā)生范式變化，因其提供了一種可靠的方法，來(lái)細微再現真實(shí)神經(jīng)元的電特性。 有關(guān)這項研究的細節，已經(jīng)發(fā)表在本周二出版的《自然通訊》期刊上。論文中詳細介紹了突破性的技術(shù)，可在微型芯片上再現神經(jīng)元的電特性。 研究團隊成功復制了大腦中記憶和呼吸所需的單個(gè)神經(jīng)細胞（海馬神經(jīng)元 + 呼吸神經(jīng)元）。芯片具有許多合成離子通道，后者負責生物細胞中的電脈沖。 通過(guò)將之與大鼠海馬神經(jīng)元和腦干神經(jīng)元中發(fā)現的信號進(jìn)行比較，研究團隊讓芯片接受了 60 種不同的刺激方案，并對相應狀況進(jìn)行了建模。結果發(fā)現，芯片每次都能夠重現真實(shí)細胞中的響應。 需要指出的是，盡管這項研究展現了未來(lái)潛在的生物醫學(xué)植入物的前景，但作者指出，我們仍需考慮神經(jīng)細胞的其它特征。 該芯片的作用類(lèi)似于單個(gè)細胞，但神經(jīng)細胞的分支臂（負責在細胞之間傳遞信號）仍相當復雜。 在后續研究中，團隊將嘗試在芯片基礎上構建一套完整的“生物神經(jīng)元動(dòng)力學(xué)”模型，同時(shí)添加能夠描述分支活性特征的部分。 |
