實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出模仿人類細(xì)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?yàn)樵谝欢ǔ潭壬纤軌蛉〈蛘遺ui大限度地減少使用有機(jī)材料。但是，實(shí)驗(yàn)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。現(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(hào)的傳遞，還可以與真實(shí)的人類細(xì)胞進(jìn)行溝通。而全過程可能*沒有真正自然細(xì)胞參與。

神經(jīng)元或者說神經(jīng)細(xì)胞，相對(duì)于其他細(xì)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(hào)或神經(jīng)遞質(zhì)，在被稱為“神經(jīng)突觸”的細(xì)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(xì)胞吸收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這種電信號(hào)被稱為動(dòng)作電位(AP)。然后動(dòng)作電位沿著神經(jīng)元的細(xì)長(zhǎng)軸突傳播。當(dāng)它到達(dá)另一端時(shí)，這個(gè)電信號(hào)被再次轉(zhuǎn)換為化學(xué)信號(hào)透過神經(jīng)元，準(zhǔn)備再次觸發(fā)整個(gè)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。科學(xué)家使用酶生物傳感器鏈接有機(jī)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(hào)的電子泵，其控制著帶電離子的流動(dòng)，就像存在于神經(jīng)元細(xì)胞膜之間的通道。zui后，那些作用與人類細(xì)胞的電信號(hào)被全部轉(zhuǎn)化回化學(xué)信號(hào)，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(dá)爾福斯在一份聲明中說：

“我們預(yù)計(jì)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(dòng)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(dòng)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(jìn)一步的發(fā)展和微型化，研究人員相信，這些細(xì)胞將可能應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)室以外。如果有充足的時(shí)間來完成實(shí)驗(yàn)嘗試階段，其甚至可能用于在人體中。

人工合成神經(jīng)元遠(yuǎn)比簡(jiǎn)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?yàn)檫@些神經(jīng)元可以控制運(yùn)動(dòng)。