林克平大学 丹尼尔·西蒙，林克平大学科学技术部有机电子学实验室副教授
功劳:托尔犹豫不决 瑞典林克平大学的研究人员开发了一种质子阱，它可以使有机电子离子泵在输送药物时更加精确
这项新技术可能会减少药物的副作用，从长远来看，离子泵可能会帮助那些神经系统疾病症状的患者，而这些疾病目前还没有有效的治疗方法
研究结果发表在《科学进展》杂志上
大约6%的世界人口患有神经系统疾病，如癫痫、帕金森氏病和慢性疼痛
然而，目前可用的给药方法——主要是片剂和注射剂——将药物放置在不需要的位置
这会导致对病人有害的副作用
“有机电子离子泵在神经疾病的治疗和诊断中有巨大的应用潜力
它们的功能类似于已经使用的胰岛素泵，但是将药物直接输送到神经系统
“我们最近的发现是一个质子阱，这使得释放的量更加精确，”林克平大学科学技术部有机电子学实验室副教授丹尼尔·西蒙说
丹尼尔·西蒙的研究小组先前已经开发了一种有机电子离子泵，其输出口小至20×20微米
植入这种装置以将药物精确地输送到神经系统中所需的位置应该是可能的
科学家们希望能够利用离子泵在病人注意到之前发现并阻止神经症状的发展
以前的实验是在小鼠脑切片上进行的，使用天然信号物质γ-氨基丁酸作为活性药物
γ-氨基丁酸是一种天然存在于大脑中的抑制信号物质
当γ-氨基丁酸的量增加时，神经细胞不太可能将神经冲动传递给下一个细胞
通过这种方式可以防止神经癫痫发作，例如发生在癫痫症中，在癫痫症中，大脑的神经细胞变得过度活跃
当离子泵被配置为将γ-氨基丁酸从体外的电解质贮库输送到神经系统中的期望位置时，使用小电压，其通过输送通道“泵送”带正电荷的γ-氨基丁酸
这种方法被称为电泳
然而，来自电解质溶液的正氢离子、质子伴随γ-氨基丁酸通过通道
这导致剂量不精确和组织的酸碱度下降(使其酸性更强)，这会导致副作用
林克平大学的研究小组现在已经改进了离子泵
通过沿传输通道引入质子陷阱，可以显著减少通过的质子数量
质子阱由钯组成，钯是一种贵金属，容易(几乎完全)与氢反应，从而捕获带正电荷的质子
质子陷阱意味着离子泵可以输送更精确的药物剂量，因为所施加的电势几乎与电泳过程中转运的γ-氨基丁酸的量完全一致
“我相信，几年后，我们将看到有机生物电子离子泵被用于治疗许多神经疾病
质子阱可以集成到所有有机生物电子离子泵中，我们的发现使实际应用更加接近，”员工科学家塞诺丰·斯特拉科萨斯说，她是《科学进展》一文的第一作者，也是有机电子学实验室博士后玛丽亚·塞塔尼杜的合著者
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