物理科技生物学-PHYICA

新吉川ゆあ的自组装方法从微观结构中创造出生物电子

纳米技术 2022-07-17 23:58:09

芝加哥大学 化学家亚历山大·普罗明斯基和分子工程师孟令元是芝加哥大学的研究生,也是这篇论文的第一作者

信用:田实验室 将柔软、可延展的活细胞与坚硬、不可弯曲的电子设备结合在一起可能是一项艰巨的任务

UChicago的研究人员开发了一种新方法来应对这一挑战,即利用微观结构来构建生物电子,而不是从上到下创建它们,从而创建一种高度可定制的产品

研究人员对创造能与生物组织无缝对接的电子设备非常感兴趣;这些可以用作研究细胞和组织如何工作的工具,或者用作医疗设备——如治疗帕金森氏病或心脏问题的组织刺激

典型地,这种生物电子学是通过一种“自上而下”的方法创建的,电子学已经被放在一起,并且被做得更小以适应生物系统

但是在《自然纳米技术》杂志上发表的一项新研究中

教授

田和他的团队使用不同的方法

研究人员采取了一种“自下而上”的方法,在这种方法中,称为胶束的小构件聚集在一起形成碳基生物电子

胶束是由于与水的相互作用而形成球形结构的分子集合

这些独特的结构在许多重要的生物和化学过程中起着不可或缺的作用,例如清洁剂如何去除油脂,或者身体如何处理某些脂肪

这些小胶束聚集在一起,形成非常薄的纳米多孔薄片——上面覆盖着极其微小的孔——从而具有更大的灵活性

这些孔增加了表面积,允许更多的接触和更好的界面

这些孔还提高了生物电子器件的灵活性,这一点很重要,因为生物电子器件需要能够与柔软的生物膜很好地配合

为了理解这一点,想象一下一片有许多气穴的蛋糕的延展性,而不是一块致密的核仁巧克力饼

“这是第一篇将胶束驱动的微观自组装用于生物电子学的研究论文,”该论文的合著者、化学研究生亚历山大·普罗明斯基说

“它还建议我们应该从其他领域,如能量存储,寻找更多的原理来构建生物接口

" 这种方法的另一个积极方面是构建设备的多功能性

创造生物电子就像交换积木一样简单

“我们的多孔碳膜能够进行生物物理传感和刺激,”普利兹克分子工程学院的研究生、该论文的第一作者之一孟令元说

“这项技术还可以应用于临床,治疗癫痫或帕金森症等疾病

"

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