科学家在仿生学领域取得突破性进展,通过电极与视网膜神经结合,刺激细胞生长,使失明眼睛重见光明。目前,该方法已在动物模型上成功验证,为人类视网膜植入奠定了基础。
当人与机器合二为一时,科幻电影中的场景正逐步成为现实。以色列特拉维夫大学的一项新研究正在将这一仿生学愿景变为现实。特拉维夫大学电气工程学院教授雅艾尔·罕艾因领导的研究团队,通过电极合并视网膜神经来刺激细胞生长,已在动物模型上获得成功,为未来人类视网膜植入打下基础。
然而,罕艾因教授指出,距离实际应用仍有差距。在此之前,她的半人工半机械发明可被药品开发商用于投资治疗大脑神经组织的新药物或配方。该研究发表在《纳米技术》杂志上。
“我们正在从事人工神经元技术的研究,”罕艾因说,“这项技术对体内和体外应用均有帮助,并能增加对神经元功能的认识,从而开发出更好的设备和药物。”
研究人员开发了一种类似意大利面的纳米碳管,通过电流让小鼠大脑中的活体神经元在这一人工结构上生长。活体细胞在纳米碳管上生长过程复杂,但它们与结构依附性良好,能与合成的电和物理界面融合。通过这一新技术,研究人员可以观察到神经元的沟通和合作。
“我们在试图回答一个科学上的基本问题,”研究者说,“利用我们开发的方法,我们可以‘听到’神经元迁移和自我装配时通过电脉冲进行相互激发和沟通的方式。通过‘听’神经元的谈话,我们可以回答神经怎样协同工作这一基本问题。如果我们能在实验室中研究神经网络功能,就可以了解在复杂大脑中无法直接观测到的信号。”
这项研究的应用之一是为视网膜变性患者提供新疗法。视网膜色素变性等疾病目前无法治愈,研究人员正在研究假体替换受损细胞。罕艾因教授表示:“神经元很容易与我们的纳米管形成连接,我们正在将这一技术应用到视网膜移植中,替换视网膜疾病中受损的细胞。”