科学家用针把微型电路注入大脑
- 发布时间：2015-06-09 01:30:37 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京6月8日电 （记者张梦然）英国《自然-纳米技术》杂志8日在线公布了一项“可注射电路”的研究。论文展示了一种柔性电路，能通过直径小到0.1毫米的针注入到合成空腔或活体组织内。这些由网状电极构成的电子元件，在注入后不到1小时就可以展开到原来的形状且无损于功能。实验已证明，其可以用来监测小鼠的大脑活动。
柔性和可伸展的电子元件能用于连续监测并操纵一些三维结构属性，例如生物组织。过去已有研究表明，生物集成微电子学需要并可以适应如大脑般错综复杂的结构，但在实际操作中，这些电子元件尚只能通过手术植入，把它们放到特定区域，至今还不能做到非侵入性植入。
如今，国际知名的顶尖纳米科学家、美国哈佛大学的查尔斯·李波以及中国国家纳米科学中心的方英，带领他们的研究团队设计出一种网状电路，能装在注射器里，再通过直径小到0.1毫米的针注入到合成空腔或活体组织的特定区域。
论文作者们表示，被注射进去以后，原来“卷起”的电路会展开到接近原始配置的80％，并且不会损失功能。研究人员将电路注入到活的小鼠的大脑里面两个不同的区域，在为期5周的时间里，它们没有产生排异反应，电路也表现出能和健康的神经元连接。当微型电路注入到小鼠的海马体时，研究人员发现，微型电路能监测大脑活动，且对周围大脑组织的损伤非常有限。
人造植入体内电子元件的功能、与生物体自身器官的兼容性以及尺寸制造工艺都在升级，随之的植入手段也越来越高明。在《自然》杂志上与本篇论文相关的新闻与观点文章中，评论作者金大铉和李勇植写道：“未来，结合带有其他功能单元的可注射电路（还可以有无线单元），将引导可植入生物电路和持续的生物监测技术方面的创新。”
总编辑圈点
十几年前就有人尝试将细小的电路置入小鼠的大脑，尽管在当时已经将最先进的电子元件用于这项科技，这些电路仍然像一把“沙子”一样被“撒”进小鼠的大脑，一系列排异反应令其痛苦不堪。如今，中美双方共同研制出的这款柔性电路及其注射器，为困扰脑科学家多年的问题带来了解决的希望。如果这些微型电路功能过硬且对大脑损伤十分有限，我们绝对有理由相信它会帮助人类打开一扇研究脑科学的全新大门。
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