新的研究可能讓科學家能夠選擇生物學的基本構建模組——細胞——在生物體內構建材料和結構。一項發表在三月份《科學》雜誌上並由斯坦福大學精神病學家和生物工程師卡爾·戴瑟羅特領導的研究表明，如何使特定細胞在其表面產生導電（或阻斷）聚合物。這項工作有一天可能使研究人員能夠在體內構建大型結構，或改進用於假肢的大腦介面。
在中期，這項技術可能在生物電醫學中很有用，生物電醫學涉及傳遞治療性電脈衝。該領域的研究人員長期以來一直對摻入導電或抑制電力而不損害周圍組織的聚合物感興趣。刺激特定細胞——例如，干預癲癇發作——比用藥物淹沒整個生物體（可能引起廣泛的副作用）要精確得多。但是，目前的生物電方法，例如使用電極的方法，仍然會不加區分地影響大量細胞。
這項新技術使用病毒將基因傳遞到所需的細胞型別，指示它們在其表面產生一種酶（Apex2）。該酶引發前體分子和過氧化氫之間的化學反應，過氧化氫注入細胞之間的空間；這種反應導致前體在目標細胞上融合形成聚合物。“這裡的新穎之處在於各種新興領域在一個應用中的交織，”佛羅里達大學生物醫學工程師凱文·奧托說，他沒有參與這項研究，但與他人合著了《科學》雜誌上的一篇隨附評論。“透過合成生物學在[活體組織內部]組裝導電聚合物，以實現細胞特異性介面，這是非常新穎的。”
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研究人員在齧齒動物腦細胞、人工培養的人腦模型和活體蠕蟲中測試了該過程並追蹤了細胞功能。他們還將成分注射到活體小鼠的大腦中，以表明它們沒有毒性。
評論作者表示，這項工作可能為改進抑鬱症或帕金森病的治療鋪平道路，透過提高神經元被刺激的精確度。它還可以精確地靶向將資訊傳遞到大腦的細胞，從而可能使截肢者在假肢中產生感覺。
戴瑟羅特認為這項研究具有更廣泛的用途。“我們已經能夠在我們基因靶向的細胞內部構建新的結構，因此我們只有感興趣的細胞為我們構建東西；這非常令人興奮，而且非常非常通用，”他說。“這是一個基礎科學探索：我們能做什麼？我們可以在生物結構內部使用它們的結構複雜性構建什麼？”
然而，仍然存在障礙。“人類基因治療存在監管障礙，”奧托說。他還補充說，變化的永續性以及該技術在高等物種中的可行性也需要得到證明。