工程神经元合成自己的导电聚合物涂层

转基因的神经元,创建自己的涂层的导电聚合物可用于有选择地接口的大脑区域与假体或减少疾病如癫痫神经元不点火。

人们对与大脑连接电子产品很感兴趣很长时间了。治疗帕金森疾病,例如,脑深部电刺激,”说鲍哲南来自美国斯坦福大学领导的一项研究。在脑深部电刺激,一个电极植入大脑发送电脉冲为特定的大脑区域。但这也激活非目标组织和有时会导致癫痫发作。

一个团队由包和卡尔·戴瑟罗斯,也来自斯坦福大学,现在已经发现电刺激的方法只有某些类型的神经元。技术使用一种病毒基因目标选择的神经元,这意味着它可以修改兴奋性细胞即使他们坐在靠近抑制的。

病毒载体将基因插入到目标神经元细胞,指示他们表达这种酶抗坏血酸盐过氧化物酶表面。当细胞浸泡在混合苯胺,苯二胺和少量的过氧化氢酶启动一个聚合反应,外套每个细胞在聚苯胺-一种导电材料。

鲍哲南团队测试方法在小鼠大脑切片,甚至在生活秀丽隐杆线虫蠕虫。虫子与种兴奋性神经元移动越来越成为“革新”,而那些抑制性神经元的目标变得更加疲软。

导电涂层改变神经元的放电频率,但是这是如何工作的,目前仍是未知数。有不同的效果取决于所使用的聚合物,“保说。“在某些情况下,发射频率变得更高,在其他情况下降低。”

对这种方法的真正新颖的转基因细胞的使用来创建一个足以做反应的氧化环境没有任何需要把电、“生物电子学的研究人员说大卫•马丁美国特拉华大学的。马丁的团队使用电化学反应与导电聚合物涂层组织,但涉及高电压,他解释说。所以真正需要的是直接组织内部的一个办法。”

虽然包的方法需要浸泡整个生物试剂混合物,她说,这些化学物质似乎不会引起排斥的。当然,对于人类来说,他们的长期毒性仍然需要调查,”她补充道。

我们的下一步是看看其他机制可以用来触发聚合,“宝说。她还希望学习技术在其他生物,如老鼠。

即使把共轭聚合物到组织中一些细胞死亡,这并不一定是坏事的查看应用程序,”马丁评论。“举个例子,你可以想象使用这种技术来追求癌症。”