活體組織中首次生長出電極

生物和技術之間的界限正在變得模糊。瑞典林雪平大學、隆德大學和哥德堡大學研究人員利用人體分子作為觸發器，首次成功地在活體組織中培育出電極。發表在最新一期《科學》雜誌上的該研究結果，為在生物體中形成完全整合的電子電路鋪平了道路。

將電子設備與生物組織聯繫起來，對於了解複雜生物功能、對抗大腦疾病以及開發未來的人機界面非常重要。然而，與半導體工業並行發展的傳統生物電子學具有固定和靜態的設計，很難與活的生物信號系統相結合。

為彌合生物和技術之間的差距，研究人員最新開發了一種在活組織中製造柔軟、無底物、導電材料的方法。通過注入以酶作為“組裝分子”的凝膠，研究人員能夠在斑馬魚和藥用水蛭的組織中讓電極生長。

研究人員稱，與身體物質的接觸會改變凝膠的結構並使其具有導電性，而其在注射前是不導電的。根據組織的不同，還可調整凝膠的成分更改導電過程。

身體的內源性分子足以觸發電極的形成，不需要基因改造或光電外部信號，這項最新研究為生物電子學的新範式鋪平了道路。以前需要植入物體才能在體內啟動電子過程，未來注入黏性凝膠就足夠了。

研究表明，該方法可將導電材料定位到特定的生物亞結構，從而為神經刺激創造合適的界面。從長遠來看，在生物體中製造完全整合的電子電路也是可能的。

在隆德大學進行的實驗中，研究團隊已成功地在斑馬魚的大腦、心臟和尾鰭以及藥用水蛭的神經組織周圍形成了電極。這些動物沒有受到注射凝膠的傷害，也沒有受到電極形成的影響。

【總編輯圈點】

生物體內的電極能以最直接的方式獲取各種生理數據，哪怕是最難探測的神經電信號。以往的植入物，不但需要幫助啟動其電子過程，還必須兼具優良的導電性和極高的生物相容性，否則其帶來的弊可能遠大於利。本文的研究直接摒棄“植入”這個動作，而是“注入”一點黏膠，再利用生物體的天然性讓電極“長出來”。如果後續在人體內也被證明是安全的，其無疑將成為未來健康監測及醫學診斷最強有力的工具之一。