前沿科技之電子組織，監測細胞

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哈佛大學的研究人員構造出融合了生物組織和納米電子器件的材料，直接地說，就是晶體管和細胞構成的網狀物。
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關于這一機械化有機體組織的研究被發表在《自然•材料學》（Nature Materials）雜志的網絡版上。它可以支持細胞生長，也可同時監測著這些細胞的活動。作者寫道，機械化有機體組織允許研究人員即時追蹤細胞在三維環境中如何對藥物的反應，從而改進體外藥物篩選。對于研發直接與神經系統傳遞信息的假肢以及可感知創傷和疾病并作出反應的組織植入物來說，這也是第一步。
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$ V+ ?  ?- k1 U7 I9 }此前，為了探測生物系統的電活動，科學家已經開發了扁平靈活的裝置。它能沿著一個器官外側伸展，例如心臟，大腦或者皮膚（查看“制造能夠伸展的電子設備”）。但是這些材料只能在組織表面監控電活動。
  
新的支架是由一個研究團隊制造的。2012年《科技創業》的TR35之一田博之也是這個團隊的成員。
0 `4 T7 o# E! j此外，研究的團隊還包括哈佛大學的化學家查爾斯• 利伯（Charles Lieber）；波士頓兒童醫院生物材料和藥物傳遞實驗室的主任丹尼爾•科恩（Daniel Kohane）以及麻省理工學院的化學工程師和學院教授羅伯特•蘭格（Robert Langer）。這個團隊著手去設計一個使電子器件直接地與活體生物組織結合的三維支架。
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& c) N$ `% b( d& w- ~納米電子支架是薄金屬納米電線構成的網狀物。它既可以伸直也可以彎曲，其間散布微小的能探測電活動的晶體管。研究者折疊或者轉動這種網狀物，讓它們形成三維結構，分別來模擬一塊組織或者一段血管。結果造出了既疏松又靈活的支架，對于電子元件來說這可不容易。利伯說：“從力學上來講，這些支架是目前已制造的電子材料中最柔軟的一種。”
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% g0 }- j$ Y- V隨后，這一支架和可以被植入細胞，或和其他傳統生物材料（例如膠原蛋白）結合，成為混合支架。利伯補充到：“從材料學的遠景來看，這種功能顯示，你幾乎可以將這種電子網狀物和任何東西結合。”
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/ z! |6 o( d+ z8 Z為了測試設備的感知能力，研究團隊用活細胞進行了實驗。他們在支架上生長了神經元，然后成功地監控到細胞對興奮型神經遞質反應的興奮活動。他們還觀察了心臟細胞組織，發現一邊的心臟細胞和另一邊相比，搏動方式略有不同。他們也在一段由卷曲結構和平滑肌細胞構成的的簡化血管內外監測了pH值的變化。
  
利伯說，這種在不同組織中監測藥物反應的支架，已經讓許多制藥公司很感興趣。他說：“那是最近期的應用，但不是最終目標。”利伯希望，有朝一日可以開發出移植組織。它能夠向醫生報告自身的功能活動，還可以在必要的時侯向組織提供即時反饋，例如把藥物釋放到皮膚或肺部。利伯說：“我們有機會把細胞系統和電子設備融合在一起。”