通过离子与细胞沟通牛津大学团队研发生物相容性液滴电子装置

大脑是一个极其复杂却又高度组织化的结构，它既要负责调控感知、语言、情感、认知等高级神经功能，也要负责引导身体做出各种不同的动作。而这一切，基本都是依靠神经元接收、整合和传递信息来实现的。一直以来，人类都在尝试探明大脑传递信号这个复杂而精细的过程，尽管就目前的技术来说，这条路还要走很久，但是我们依旧收获了非常多可观的成果。不仅如此，随着研究的不断深入，大脑的工作方式同样为现代技术的发展提供了新的启发。近日，英国牛津大学团队研发了一种新型的生物相容性液滴电子装置。这种液滴电子装置能够模拟大脑的工作方式，利用钠离子、钾离子和钙离子等带电粒子，以“离子语言”与细胞直接交流，从而实现信息的传递。更重要的一点是，这种新装置由生物相容性水凝胶液滴组成，这些液滴可在特定条件下组装并连接起来，形成能导引离子流动的通道，形成类似电子半导体的结构。基于此，研究人员成功创建了性能优于现有软质离子电子装置的多种液滴电子组件。并且与传统电子设备相比，这种新设备不但能够实现大部分功能，还具备更好的生物相容性，更低的能耗，以及更高的传输精度。此外，该装置能与细胞建立连接，记录细胞产生的生物电信号。并且团队也成功通过实验，成功准确捕捉到培养皿中人类心脏细胞发出的电信号。这对于后续开发更复杂、能在体内检测器官异常并通过智能药物递送来作出反应的生物装置有着重要的意义。目前该成果已经发表于《科学》杂志上，相信随着技术的不断创新，未来有望为生物工程和生物医学应用提供更多的帮助，开拓出更多的可能性。