醫(yī)療電子新突破 全球首塊半人半機械組織誕生
《終結者》里施瓦辛格扮演的T800終結者讓全世界第一次直觀感受到了機械與人體組織結合的成果,而就在不久前,哈佛大學的研究者們才初步實現人體細胞與機械的融合,制造出了世界上首塊半人半機械組織。
據報道,哈佛大學的生物工程學家們近日打破了生物和機械之間的隔閡,制造出了全球首塊半機械版人體組織。這些組織可以是神經元、心臟細胞、肌肉組織或血管組織,而制造它們的原材料竟然是納米線和晶體管。
為了制造半生命體,研究人員要先搭建一個微型立體架子,再用納米線和晶體管將其纏繞。之后,讓細胞在這個“電氣納米架(nanoES)”上生長就可以了。等到組織長成之后,組織內部就有一個人造的機械傳感系統(tǒng)——人們可以通過電腦控制生物細胞的活動。就以半機械心臟組織為例,研究人員已經可以通過內嵌的納米線測量心率了。這些半機械組織都擁有正常的生命特征。
心臟細胞掃描圖,可以看到其中的納米電極
研究人員現在主要的“產品”的小鼠組織,但是他們制造的人體血管也已經有1.5厘米長。半機械器官的另一大特色是人類可以通過內置的機械傳感系統(tǒng)讀取細胞內的信息。研究團隊的領隊查爾斯·利伯(Charles Lieber)表示下一步的工作重心在于找到向細胞加載信息的辦法。“要讓我們的人造傳感系統(tǒng)發(fā)揮出與生物傳感系統(tǒng)相同的功能。”
如果這項技術成熟的話,人類便可以把自己的身體當硬盤,在上面讀寫信息,實現對身體的完全控制。當你需要來點腎上腺素增強活力時,按下手機上的相應按鍵就行了,手機系統(tǒng)可以直接向交感神經系統(tǒng)發(fā)送指令釋放腎上腺素。你還可以給自己的身體打補丁,比如向心臟內植入一些半機械組織,如果心臟出現了任何的病變,就可以直接從半機械細胞傳來的信息得知。如果把半機械細胞輸入血液循環(huán)系統(tǒng),我們便可以輕易獲取整個血液循環(huán)系統(tǒng)的相關信息,快速為炎癥定位,還可以檢查是否有血管堵塞或是腫瘤的存在。
一塊含有nanoES組織的計算機芯片
當然,我們離這些設想實現的那一天還有一定的距離,不過這項技術目前也是可以造福“人類”的,準確的說是造福鼠類兔類。目前的半機械生命組織可以供實驗室藥檢使用,因為可以直接讀取細胞信息,所以會比傳統(tǒng)手段更準確直觀。這樣一來,可以拯救多少實驗室小白鼠和小白兔的性命啊。
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