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亞博生物光電子系統有望醫治器官功能障礙

文章來源:亞博  作者:亞博-人可何  發布日期:2019-11-14 11:37:44  瀏覽次數:506

英國《天然》雜志6日在線頒發了一項生物醫學工程新沖破:一種經由過程電刺激和光輸入來節制神經勾當的生物光電子系統研發成功,美國科學家團隊在嘗試中已可以恢復年夜鼠的膀胱功能。顛末進一步研發和測試,該系統或能成為一種醫治疾病和器官功能障礙的新方式。

生物電子醫學采取工程系統刺激神經系統,以減緩疾病癥狀。這類系統可能也融會了光遺傳手藝,即操縱光節制活細胞(通常為神經細胞)。可是,今朝的生物電子系統缺少靶向特定器官所需的特異性,是以有可能發生不測的副感化。

此次,美國西北年夜學約翰·羅格、圣路易斯華盛頓年夜學羅伯特·季里奧和他們的同事,開辟了一個微型生物光電子系統,并將其植入得了藥物引發的膀胱功能障礙的雌性年夜鼠體內。植入物包羅一個閉環(自調理)系統和若干互聯組件:一個傳感器,用以監測膀胱充盈環境;一對微標準LED,用以照耀膀胱進行光遺傳學節制;一個無線單位,用覺得系統供給動力;一個數據監測裝配。他們向動物膀胱內“引入”對光旌旗燈號敏感的視卵白。借助病毒載體,這些視卵白得以在神經細胞中表達,使神經細胞的勾當可以或許被光旌旗燈號開關所節制。

嘗試顯示,年夜鼠對上述裝配耐受杰出,在植入后的7天內,未不雅察到較著炎癥反映或體重/活動轉變。

該系統可以或許及時主動辨認病理類型,并觸發LED以光遺傳學體例刺激特定的膀胱神經作出反映。最后,年夜鼠恢復了正常的膀胱功能。研究人員暗示,今朝還需要進一步的測試和恰當的比例擴大,才有可能將該系統利用在人類。但研究團隊認為,該手藝道理有望帶來較為普遍的生物學利用。

總編纂圈點

生物電子醫學是生物學和電子信息學的連系,常能發生一些奇奧的解決方案。這一次,美國的研究者們往年夜鼠體內植入了一個生物光電子系統,讓神經細胞的勾當被光旌旗燈號開關節制。雖然體內有盞“燈”,但年夜鼠表示得“沒弊端”,還真靠著這套系統恢復了正常膀胱功能。看起來的確別致又可愛。有麻省理工學院的專家評論,對操控神經系統用在疾病醫治的范疇來講,這項工作是一猛進步。假如光遺傳學的方式真能用在臨床,該工作頂用到的方式還將闡揚更主要感化。

(記者:張夢然)

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