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實驗室培養(yǎng)出模仿人類細胞完整功能的人工神經(jīng)元

更新時間:2016-10-26      點擊次數(shù):1920

仿生學(xué)一直是我們關(guān)注的焦點,因為在一定程度上它能夠取代或者zui大限度地減少使用有機材料。但是,實驗室培養(yǎng)的血液,微型大腦組織和乳腺組織還是不夠深入研究?,F(xiàn)在他們正在創(chuàng)造人工神經(jīng)元,驚人的是它具有完整的功能。

這些人工神經(jīng)元可以管理基本信號的傳遞,還可以與真實的人類細胞進行溝通。而全過程可能*沒有真正自然細胞參與。

神經(jīng)元或者說神經(jīng)細胞,相對于其他細胞來說是加工和傳輸信息的特殊角色。它們釋放化學(xué)信號或神經(jīng)遞質(zhì),在被稱為“神經(jīng)突觸”的細胞小間隙之間建立通信。這些化學(xué)物質(zhì)會被鄰近的細胞吸收并轉(zhuǎn)化為電信號。這種電信號被稱為動作電位(AP)。然后動作電位沿著神經(jīng)元的細長軸突傳播。當它到達另一端時,這個電信號被再次轉(zhuǎn)換為化學(xué)信號透過神經(jīng)元,準備再次觸發(fā)整個過程。

《生物傳感與電子》雜志上曾描述過這些令人著迷的人工神經(jīng)元:瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的科學(xué)家們使用的導(dǎo)電分子或高分子聚合物來建立神經(jīng)元,使其模仿與突觸之間的過程??茖W(xué)家使用酶生物傳感器鏈接有機生物。然后傳感器記錄下了周圍環(huán)境的化學(xué)變化,引起由研究人員的是,將其轉(zhuǎn)換成電信號的電子泵,其控制著帶電離子的流動,就像存在于神經(jīng)元細胞膜之間的通道。zui后,那些作用與人類細胞的電信號被全部轉(zhuǎn)化回化學(xué)信號,包括釋放在不同區(qū)域的神經(jīng)遞質(zhì)。

研究員阿格妮塔·里克特達爾福斯在一份聲明中說:

“我們預(yù)計在未來,借助無線通訊概念,生物傳感器將被放置于身體中,撥動開關(guān)便可在遙距離觸發(fā)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。使用這種自動調(diào)節(jié)傳感器,又或者是遙控器,為今后的研究和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供了新的令人興奮的可能性。“

隨著進一步的發(fā)展和微型化,研究人員相信,這些細胞將可能應(yīng)用在實驗室以外。如果有充足的時間來完成實驗嘗試階段,其甚至可能用于在人體中。

人工合成神經(jīng)元遠比簡單地證明有更大的使用前景。將來,有可能使用這些神經(jīng)元替換掉患者受損的神經(jīng)。它們可以被用來幫助治療損傷或感染。它們也可被用于外科修復(fù),比如外科醫(yī)生可以利用其幫助人體組織與假肢之間更好的連接起來,因為這些神經(jīng)元可以控制運動。

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