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美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队近日在《ACS Nano》期刊上发表了一项突破性研究，他们成功利用由硅和锗组成的半导体纳米微管，引导小鼠神经细胞的神经突（轴突或树突）定向生长。这一成果为治疗脊髓损伤、神经退行性疾病等导致的神经损伤提供了全新思路。

研究团队设计了一系列尺寸和形状各异的微管，其内径恰好允许单个神经突进入，但阻止整个神经元嵌入。随后，他们将小鼠皮层神经元覆盖在微管周围，观察细胞行为。结果显示，神经元主动将树突伸入微管内部，仿佛在探索路径；部分树突甚至沿着微管的内壁轮廓生长，表明神经突的生长方向可以被物理结构所引导。

这一发现证实了神经细胞具有“接触引导”特性，即它们能够感知并响应微米级拓扑结构。然而，这种探寻行为是随机的还是具有化学趋向性，目前仍不清楚。研究人员计划在微管中集成电极或传感器，实时记录神经突释放的电信号，从而解码神经元之间的通信机制。最终目标是实现计算机与神经网络的直接连接，帮助因脊髓损伤而瘫痪的患者重建运动功能。

该技术结合了半导体制造工艺与神经工程学，未来有望用于构建神经接口、修复受损神经回路，甚至开发新型脑机接口设备。研究团队强调，下一步将优化微管材料与表面修饰，以提高生物相容性和引导效率。