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實(shí)驗室培養出模仿人類(lèi)細胞完整功能的人工神經(jīng)元


仿生學(xué)一直是我們關(guān)注的焦點(diǎn),因為在一定程度上它能夠取代或者*大限度地減少使用有機材料。但是,實(shí)驗室培養的血液,微型大腦組織和乳腺組織還是不夠深入研究?,F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(shí)的人類(lèi)細胞進(jìn)行溝通。而全過(guò)程可能完全沒(méi)有真正自然細胞參與。

神經(jīng)元或者說(shuō)神經(jīng)細胞,相對于其他細胞來(lái)說(shuō)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(chēng)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(huì )被鄰近的細胞吸收并轉化為電信號。這種電信號被稱(chēng)為動(dòng)作電位(AP)。然后動(dòng)作電位沿著(zhù)神經(jīng)元的細長(cháng)軸突傳播。當它到達另一端時(shí),這個(gè)電信號被再次轉換為化學(xué)信號透過(guò)神經(jīng)元,準備再次觸發(fā)整個(gè)過(guò)程。

《生物傳感與電子》雜志上曾描述過(guò)這些令人著(zhù)迷的人工神經(jīng)元:瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的科學(xué)家們使用的導電分子或高分子聚合物來(lái)建立神經(jīng)元,使其模仿與突觸之間的過(guò)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?chē)h(huán)境的化學(xué)變化,引起由研究人員的是,將其轉換成電信號的電子泵,其控制著(zhù)帶電離子的流動(dòng),就像存在于神經(jīng)元細胞膜之間的通道。*后,那些作用與人類(lèi)細胞的電信號被全部轉化回化學(xué)信號,包括釋放在不同區域的神經(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(shuō):

“我們預計在未來(lái),借助無(wú)線(xiàn)通訊概念,生物傳感器將被放置于身體中,撥動(dòng)開(kāi)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(dòng)調節傳感器,又或者是遙控器,為今后的研究和神經(jīng)系統**的**提供了新的令人興奮的可能性?!?

隨著(zhù)進(jìn)一步的發(fā)展和微型化,研究人員相信,這些細胞將可能應用在實(shí)驗室以外。如果有充足的時(shí)間來(lái)完成實(shí)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(jiǎn)單地證明有更大的使用前景。將來(lái),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(lái)幫助**損傷或感染。它們也可被用于外科修復,比如外科醫生可以利用其幫助人體組織與假肢之間更好的連接起來(lái),因為這些神經(jīng)元可以控制運動(dòng)。

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