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伊利诺伊大学的研究人员借鉴了用于生产微芯片的技术，创造了图案化的玻璃表面，活的神经细胞可以在其上生长并与电极连接。这种策略可能有助于科学家开发更好的植入物、假肢和生物传感器。“控制组织反应对于植入物尤其重要，植入物往往会工作一段时间，然后失去电气敏感性，”布鲁斯·惠勒解释说。“如果我们能够更好地理解和控制电子元件与神经细胞之间的界面，我们就可以构建更复杂、更持久的植入物。”惠勒上个月在德国举行的一次国际研讨会上展示了他团队的最新发现。
该小组从发育中的大鼠胚胎中收获脑细胞，并以化学和机械方式分离它们。然后，他们使用一种称为微印的平版印刷方法，在培养皿的表面上用聚赖氨酸（一种用于细胞培养的人工聚合物）打印图案。“微印的工作原理与传统的橡皮图章相同，只不过油墨是聚赖氨酸，产生的图案以微米为单位测量，或与细胞本身的大小相同，”惠勒说。然后，科学家将脑细胞倒在图案化的表面上，细胞附着在人工聚合物上。“几天之内，细胞会发出探索环境的过程，更喜欢具有完整聚赖氨酸的区域，”惠勒指出。“细胞很快成熟并开始发送电信号。”
科学家们面临两个问题：神经细胞倾向于生长超过聚赖氨酸图案，并且它们无法存活很长时间。因此，为了防止细胞超出其微小的屏障，研究人员用一层聚乙二醇覆盖了神经元网络。“神经细胞保持了对微印图案的顺应性，并保持了一个月之久的活力，”惠勒说。他希望这些神经元网络最终能让科学家们更轻松地研究基础神经科学，甚至让他们构建神经生物传感器。