新的研究可能让科学家能够选择生物学的基本构建模块——细胞——在生物体内构建材料和结构。一项发表在三月份《科学》杂志上并由斯坦福大学精神病学家和生物工程师卡尔·戴瑟罗特领导的研究表明，如何使特定细胞在其表面产生导电（或阻断）聚合物。这项工作有一天可能使研究人员能够在体内构建大型结构，或改进用于假肢的大脑接口。
在中期，这项技术可能在生物电医学中很有用，生物电医学涉及传递治疗性电脉冲。该领域的研究人员长期以来一直对掺入导电或抑制电力而不损害周围组织的聚合物感兴趣。刺激特定细胞——例如，干预癫痫发作——比用药物淹没整个生物体（可能引起广泛的副作用）要精确得多。但是，目前的生物电方法，例如使用电极的方法，仍然会不加区分地影响大量细胞。
这项新技术使用病毒将基因传递到所需的细胞类型，指示它们在其表面产生一种酶（Apex2）。该酶引发前体分子和过氧化氢之间的化学反应，过氧化氢注入细胞之间的空间；这种反应导致前体在目标细胞上融合形成聚合物。“这里的新颖之处在于各种新兴领域在一个应用中的交织，”佛罗里达大学生物医学工程师凯文·奥托说，他没有参与这项研究，但与他人合著了《科学》杂志上的一篇随附评论。“通过合成生物学在[活体组织内部]组装导电聚合物，以实现细胞特异性接口，这是非常新颖的。”
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研究人员在啮齿动物脑细胞、人工培养的人脑模型和活体蠕虫中测试了该过程并追踪了细胞功能。他们还将成分注射到活体小鼠的大脑中，以表明它们没有毒性。
评论作者表示，这项工作可能为改进抑郁症或帕金森病的治疗铺平道路，通过提高神经元被刺激的精确度。它还可以精确地靶向将信息传递到大脑的细胞，从而可能使截肢者在假肢中产生感觉。
戴瑟罗特认为这项研究具有更广泛的用途。“我们已经能够在我们基因靶向的细胞内部构建新的结构，因此我们只有感兴趣的细胞为我们构建东西；这非常令人兴奋，而且非常非常通用，”他说。“这是一个基础科学探索：我们能做什么？我们可以在生物结构内部使用它们的结构复杂性构建什么？”
然而，仍然存在障碍。“人类基因治疗存在监管障碍，”奥托说。他还补充说，变化的持久性以及该技术在高等物种中的可行性也需要得到证明。