科學家用針把微型電路注入大腦
- 發佈時間：2015-06-09 01:30:37 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京6月8日電 （記者張夢然）英國《自然-奈米技術》雜誌8日線上公佈了一項“可注射電路”的研究。論文展示了一種柔性電路，能通過直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織內。這些由網狀電極構成的電子元件，在注入後不到1小時就可以展開到原來的形狀且無損於功能。實驗已證明，其可以用來監測小鼠的大腦活動。
柔性和可伸展的電子元件能用於連續監測並操縱一些三維結構屬性，例如生物組織。過去已有研究表明，生物整合微電子學需要並可以適應如大腦般錯綜複雜的結構，但在實際操作中，這些電子元件尚只能通過手術植入，把它們放到特定區域，至今還不能做到非侵入性植入。
如今，國際知名的頂尖奈米科學家、美國哈佛大學的查爾斯·李波以及中國國家奈米科學中心的方英，帶領他們的研究團隊設計出一種網狀電路，能裝在注射器裏，再通過直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織的特定區域。
論文作者們表示，被注射進去以後，原來“捲起”的電路會展開到接近原始配置的80％，並且不會損失功能。研究人員將電路注入到活的小鼠的大腦裏面兩個不同的區域，在為期5周的時間裏，它們沒有産生排異反應，電路也表現出能和健康的神經元連接。當微型電路注入到小鼠的海馬體時，研究人員發現，微型電路能監測大腦活動，且對周圍大腦組織的損傷非常有限。
人造植入體內電子元件的功能、與生物體自身器官的相容性以及尺寸製造工藝都在升級，隨之的植入手段也越來越高明。在《自然》雜誌上與本篇論文相關的新聞與觀點文章中，評論作者金大鉉和李勇植寫道：“未來，結合帶有其他功能單元的可注射電路（還可以有無線單元），將引導可植入生物電路和持續的生物監測技術方面的創新。”
總編輯圈點
十幾年前就有人嘗試將細小的電路置入小鼠的大腦，儘管在當時已經將最先進的電子元件用於這項科技，這些電路仍然像一把“沙子”一樣被“撒”進小鼠的大腦，一系列排異反應令其痛苦不堪。如今，中美雙方共同研製出的這款柔性電路及其注射器，為困擾腦科學家多年的問題帶來了解決的希望。如果這些微型電路功能過硬且對大腦損傷十分有限，我們絕對有理由相信它會幫助人類打開一扇研究腦科學的全新大門。
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