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当Yadong Wang，一个化学家出身的研究人员，两年前首次涉足神经再生研究时，他不知道他的同行会认为他疯了。

他的想法很简单：因为神经电路使用电信号通常由神经递质（化学信使）传递来在大脑和身体的其他部分之间进行通信，他可以将神经递质构建到用于修复断裂电路的材料中。神经递质可以诱导受损神经中的神经元再生和重新连接到目标器官。

尽管他的想法可能看起来很奇怪，但Wang，佐治亚理工学院和埃默里大学华莱士·H·库尔特生物医学工程系的助理教授，发现他可以将多巴胺，一种神经递质，整合到聚合物中以刺激神经组织发送新的连接。该发现是实现最终目标的第一步，即将新的聚合物植入患有神经系统疾病的患者体内，以帮助修复受损的神经。研究结果于10月30日在线发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上。

“我们展示了可以使用神经递质作为聚合物的构建块，”Wang说。“一旦整合到聚合物中，递质仍然可以从神经组织中引发特定的反应。”

“设计师”聚合物被用于小块神经组织上，并刺激了大量的神经生长。植入的聚合物没有引起任何组织瘢痕或神经退行性变，允许神经在受伤后恶劣的环境中生长。

当准备好用于临床时，聚合物将被植入受损的部位以促进神经再生。随着神经组织重新形成，聚合物会降解。

Wang的团队发现，多巴胺的结构，其中包含两个羟基，对于材料的神经活性至关重要。去除甚至一个基团会导致生物活性的完全丧失。他们还确定多巴胺在区分神经细胞方面比用于培养神经的两种最流行的材料——聚赖氨酸和层粘蛋白更有效。这意味着含有多巴胺的材料可能有更好的机会成功修复受损的神经。

多巴胺的成功鼓励了团队将目光投向其他神经递质。

“多巴胺是一个好的起点，但我们也正在研究其他神经递质，”Wang说。

团队的下一步是验证材料不仅可以刺激神经再生，还可以促进突触的重新形成。

“成功的神经再生需要神经与目标器官形成突触，”Wang说。“自从我们写了这篇论文以来，我们也能够让神经形成广泛的突触，这是一个朝着正确方向迈出的一步。”

联系人：Megan McRainey

佐治亚理工学院