作者:聂翠蓉 来源:科技日报 发布时间:2016/11/5 15:39:12
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比“一眨眼工夫”还要快
高速电子泵能模拟神经信号传递

 

科技日报北京11月4日电(记者聂翠蓉)“一眨眼工夫”经常用来形容时间稍纵即逝,但神经细胞传递信息的速度比“一眨眼”还要快30倍,因而研究人员至今还无法模拟出神经传递中的化学信号。

据美国电气和电子工程师协会《科技纵览》杂志网站2日报道,来自瑞典林雪平大学有机电子学实验室的研究团队设计出一种电控制离子泵,能以与活体神经几乎相同的速度传递神经递质,帮助研究人员模拟并研究神经传递信号。

高速离子泵只有2.5厘米长,通过光刻技术将金属和聚合物通道定型在玻璃上制成。一旦接通电源,离子泵能依靠电源施加的电场,让带电粒子独自沿薄膜移动,整个过程不需借助任何液体。

该研究团队之前曾设计出一种具有类似功能的有机电子离子泵,只能让带电粒子沿水平方向流向目标区域,整个过程有时需数秒时间,相对较慢。他们对聚合物薄膜超薄特性稍加改进后,新离子泵能让带电粒子垂直行进,大大提高了传递速度。实验团队成员丹尼尔·西蒙解释道:“之前水平移动需要穿行几毫米距离,而垂直方向只需移动两百纳米即可。移动距离变短,速度自然更快。”

新离子泵由6个水平通道组成,每个通道中间设计一个小出口,启动电源后,施加的电场会改变,结果乙酰胆碱只用45到50毫秒就到达目的细胞,与活体神经细胞10毫秒传递一次神经递质的速度非常接近。他们已经开始在活体细胞中测试该装置的性能。

除用来研究神经传递信号外,新电子泵还为研发能加速神经递质传递的大脑植入装置打开了一扇大门,可为神经再生紊乱提供全新的治愈机会。

 
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