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        研究人員使用心肌細(xì)胞開發(fā) 活二極管
        
			
        
				2019-01-03 11:53:17
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        科學(xué)家們更接近于模仿生物系統(tǒng)相互作用和處理體內(nèi)信息的方式 - 這是開發(fā)新形式的生物機(jī)器人和新的治療方法的重要一步，這些方法適用于肌肉相關(guān)的健康問題，如肌肉退行性疾病，心律失常和肢體缺失。使用心臟肌肉細(xì)胞和心肌成纖維細(xì)胞- 細(xì)胞在結(jié)締組織心臟組織中發(fā)現(xiàn)-研究人員在Notre Dame大學(xué)創(chuàng)建了一個“活二極管”，它可用于基于細(xì)胞的信息處理，根據(jù)最近的一項研究先進(jìn)的生物系統(tǒng)。生物工程師通過一種新穎的自成型微圖案方法創(chuàng)造了基于肌肉的電路。
        

        研究人員使用心肌細(xì)胞開發(fā) 活二極管
        

        使用肌肉細(xì)胞打開通向功能性生物結(jié)構(gòu)或“計算組織”的大門，這將允許器官控制和引導(dǎo)體內(nèi)的機(jī)械裝置。該設(shè)計將兩種類型的細(xì)胞排列成矩形圖案，將可激發(fā)細(xì)胞與非激發(fā)細(xì)胞分開，使團(tuán)隊能夠單向轉(zhuǎn)換電信號，并利用活細(xì)胞實現(xiàn)二極管功能。除了類似二極管的功能外，肌肉細(xì)胞的自然起搏能力使得航空航天和機(jī)械工程助理教授Pinar Zorlutuna和她的團(tuán)隊通過調(diào)節(jié)電池的電氣頻率來傳遞電信號中嵌入的信息?；顒?。Zorlutuna的研究由國家科學(xué)基金會資助。
        

        “肌細(xì)胞具有獨(dú)特的反應(yīng)外部信號的能力，同時通過細(xì)胞間連接內(nèi)部與成纖維細(xì)胞相連。通過結(jié)合這兩種細(xì)胞類型，我們能夠定向啟動，放大和傳播信號，”Zorlutuna說，他也是導(dǎo)演。該大學(xué)組織工程實驗室。“這些肌細(xì)胞二極管的成功提供了將這種基于細(xì)胞的電路連接到生命系統(tǒng)的途徑 - 并為生物致動器或生物傳感器等生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用創(chuàng)建了功能控制單元。”
        

        該團(tuán)隊的工作為生物計算提供了新的選擇，其主要側(cè)重于使用轉(zhuǎn)基因單細(xì)胞的基因電路或摻雜有化學(xué)添加劑的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來創(chuàng)建信息處理系統(tǒng)。單細(xì)胞選項處理信息的速度較慢，因為它們在化學(xué)過程中繼續(xù)傳遞，而基于神經(jīng)元的方法可能會使信號失效，向后射擊最多可達(dá)10%。
        

        Zorlutuna探索仿生環(huán)境以理解和控制細(xì)胞行為。她還在巴黎圣母院納米科學(xué)與技術(shù)中心通過組織和基因工程以及微納米技術(shù)研究細(xì)胞 - 細(xì)胞和細(xì)胞 - 環(huán)境的相互作用。她是大學(xué)干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)中心和哈珀癌癥研究所的研究員。
        
			

			
          
        
			
        
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