科學(xué)家研制出可伸縮納米探針陣列

近日據(jù)外媒報(bào)道，研究人員已經(jīng)攻克了制造可伸縮納米探針陣列的艱巨任務(wù)，這種陣列的大小足以記錄人體心臟細(xì)胞和初級(jí)神經(jīng)元的內(nèi)部工作。

從細(xì)胞中讀取電活動(dòng)的能力是許多生物醫(yī)學(xué)程序的基礎(chǔ)，比如大腦活動(dòng)測(cè)繪和神經(jīng)修復(fù)術(shù)。開(kāi)發(fā)用于細(xì)胞內(nèi)電生理學(xué)（細(xì)胞內(nèi)運(yùn)行的電流）的新工具，可以在減少侵入性傷害的同時(shí)打破物理極限（時(shí)空分辨率），從而更深入地了解電致細(xì)胞和它們的網(wǎng)絡(luò)組織，以及人機(jī)界面的新方向。

來(lái)自薩里高級(jí)技術(shù)研究所（ATI）和哈佛大學(xué)的科學(xué)家們?cè)凇蹲匀?納米技術(shù)》雜志上發(fā)表了論文，詳細(xì)介紹了他們是如何制造出一組用于記錄細(xì)胞內(nèi)的超小型U型納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管探針的。這個(gè)令人難以置信的小結(jié)構(gòu)能夠清晰地記錄初級(jí)神經(jīng)元和其他生成細(xì)胞的內(nèi)部活動(dòng)，并且具有多通道記錄的能力。

薩里大學(xué)ATI的趙云龍博士說(shuō)：“如果從事醫(yī)療專業(yè)人員可以更加了解患者的身體狀況，那么將會(huì)對(duì)患者的治療更加有益。但重要的是，他們首先必須擁有足夠好的醫(yī)療工具，因此人與機(jī)器之間的交互是必須的，所以我們必須打破現(xiàn)代科學(xué)的限制，制作更好的工具來(lái)幫助他們完成工作。

“我們的超小型、靈活的納米線探針可能是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，因?yàn)樗鼈兛梢詼y(cè)量細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，其性能可以與膜片鉗技術(shù)測(cè)量的振幅相媲美。同時(shí)由于該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是可伸縮的，可有效減少患者的不適感，更加不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成致命的損害

通過(guò)這項(xiàng)工作，我們發(fā)現(xiàn)了關(guān)于尺寸和曲率如何影響設(shè)備內(nèi)在化和細(xì)胞內(nèi)記錄信號(hào)的明確證據(jù)。”

美國(guó)哈佛大學(xué)教授查爾斯·利伯說(shuō)：“該工作是將'合成'納米級(jí)構(gòu)建模塊集成到芯片和晶片級(jí)陣列的重要一步，從而使我們解決了細(xì)胞內(nèi)可伸縮記錄這個(gè)長(zhǎng)期困擾我們的問(wèn)題?！?/p>

薩里大學(xué)ATI主任R拉維·席爾瓦教授說(shuō)：“這項(xiàng)工作表明了學(xué)術(shù)合作的價(jià)值。除了可以升級(jí)我們用來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞的工具之外，還為全新的人機(jī)交互奠定了基礎(chǔ)?！?/p>