研究人员发明了一种能够借助运载离子和带电生物分子的塑料离子晶体管对细胞进行调控的技术,这项研究对神经细胞外部进行调节方面迈出了重大一步。
在电子设备帮助下,瑞典林雪平大学和卡罗林斯卡学院研究人员在对神经细胞外部进行调节方面迈出了重大一步。这一突破能够借助运载离子和带电生物分子的塑料离子晶体管对细胞进行调控。 这一开辟了控制化学信号新途径的发明发表在即将出版的《美国国家科学院院刊》上。研究人员包括发明这项技术的林雪平大学的克拉斯•勃兰特和马格努斯•贝格格伦,以及利用这项技术对培养的神经细胞进行试验的卡罗林斯卡学院的加林•拉尔森和阿格妮塔•里克特•达尔福斯。这四位在有机生物电子学研究中心工作的科学家致力于通过有机电子学对活体细胞和组织进行研究和进程的调控。 过去研究曾经利用纳米管和纳米孔对离子的浓度和运输进行了有效控制。但这些离子在盐浓度很高情况下很难控制,而且不能很好地发挥作用。高浓度盐是生物系统发挥作用的前提条件。 “为了避开这些问题,我们对比了只能通过一个电荷离子的塑料膜和半导体(如硅)的相似性。过去我们知道,这种膜可以产生二极管。我们把它又推进了一步,就是让两个离子二极管变成了一个晶体管。” 克拉斯•勃兰特说。 当一个离子晶体管连接到培养的神经细胞时,它可以局部控制信号物质胆碱到细胞的数量。这成功证明了晶体管的作用与生物系统结合到了一起,另一方面也说明了即使很小的带电生物分子也可以毫无问题地进行传输。 “由于这种离子晶体管是由塑料制成的,它还可以与我们开发的其它成分进行结合。这意味着我们可以把这一廉价的制作工艺用到柔性材料上。我们相信,离子晶体管可以在多种用途上发挥巨大作用,如控制药物释放、实验室的单晶片和传感器。”研究人员说。 有机生物电子学研究中心由战略研究基金会资助。 (责任编辑:glia) |