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伊利諾伊大學的研究人員借鑑了用於生產微晶片的技術，創造了圖案化的玻璃表面，活的神經細胞可以在其上生長並與電極連線。這種策略可能有助於科學家開發更好的植入物、假肢和生物感測器。“控制組織反應對於植入物尤其重要，植入物往往會工作一段時間，然後失去電氣敏感性，”布魯斯·惠勒解釋說。“如果我們能夠更好地理解和控制電子元件與神經細胞之間的介面，我們就可以構建更復雜、更持久的植入物。”惠勒上個月在德國舉行的一次國際研討會上展示了他團隊的最新發現。
該小組從發育中的大鼠胚胎中收穫腦細胞，並以化學和機械方式分離它們。然後，他們使用一種稱為微印的平版印刷方法，在培養皿的表面上用聚賴氨酸（一種用於細胞培養的人工聚合物）列印圖案。“微印的工作原理與傳統的橡皮圖章相同，只不過油墨是聚賴氨酸，產生的圖案以微米為單位測量，或與細胞本身的大小相同，”惠勒說。然後，科學家將腦細胞倒在圖案化的表面上，細胞附著在人工聚合物上。“幾天之內，細胞會發出探索環境的過程，更喜歡具有完整聚賴氨酸的區域，”惠勒指出。“細胞很快成熟並開始傳送電訊號。”
科學家們面臨兩個問題：神經細胞傾向於生長超過聚賴氨酸圖案，並且它們無法存活很長時間。因此，為了防止細胞超出其微小的屏障，研究人員用一層聚乙二醇覆蓋了神經元網路。“神經細胞保持了對微印圖案的順應性，並保持了一個月之久的活力，”惠勒說。他希望這些神經元網路最終能讓科學家們更輕鬆地研究基礎神經科學，甚至讓他們構建神經生物感測器。