科技日報北京11月4日電(記者聶翠蓉)“一眨眼工夫”經常用來形容時間稍縱即逝,但神經細胞傳遞信息的速度比“一眨眼”還要快30倍,因而研究人員至今還無法模擬出神經傳遞中的化學信號。
據美國電氣和電子工程師協會《科技縱覽》雜志網站2日報道,來自瑞典林雪平大學有機電子學實驗室的研究團隊設計出一種電控制離子泵,能以與活體神經幾乎相同的速度傳遞神經遞質,幫助研究人員模擬并研究神經傳遞信號。
高速離子泵只有2.5厘米長,通過光刻技術將金屬和聚合物通道定型在玻璃上制成。一旦接通電源,離子泵能依靠電源施加的電場,讓帶電粒子獨自沿薄膜移動,整個過程不需借助任何液體。
該研究團隊之前曾設計出一種具有類似功能的有機電子離子泵,只能讓帶電粒子沿水平方向流向目標區域,整個過程有時需數秒時間,相對較慢。他們對聚合物薄膜超薄特性稍加改進后,新離子泵能讓帶電粒子垂直行進,大大提高了傳遞速度。實驗團隊成員丹尼爾·西蒙解釋道:“之前水平移動需要穿行幾毫米距離,而垂直方向只需移動兩百納米即可。移動距離變短,速度自然更快。”
新離子泵由6個水平通道組成,每個通道中間設計一個小出口,啟動電源后,施加的電場會改變,結果乙酰膽堿只用45到50毫秒就到達目的細胞,與活體神經細胞10毫秒傳遞一次神經遞質的速度非常接近。他們已經開始在活體細胞中測試該裝置的性能。
除用來研究神經傳遞信號外,新電子泵還為研發能加速神經遞質傳遞的大腦植入裝置打開了一扇大門,可為神經再生紊亂提供全新的治愈機會。