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“细胞晶体管”：开创生物电子新时代
时间：2007-07-06 11:08:00
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Max Planck Institute(德国慕尼黑)的研究人员已经开发了一种细胞晶体管(Cell-transistor)界面，他们认为此举将开创生物电子的新时代， 从而能让细胞在不受破坏的过程中，对它进行控制和研究。
在一次由学院生物化学家Peter Fromherz准备的展示中，活细胞在晶体管阵列的上部生长，因此使得硅芯片能直接的监控细胞的活动。 这种芯片被用来测试新药对活细胞的效果,然后测试结果能立即从芯片中读取出来，研究人员称这一应用可加速药品的开发。
“我们研究半导体和活细胞的电界面，” Fromherz说，“这一基础的研究为将来在生物传感器、医学修复术、脑研究和神经计算的应用提供了基础。”
传统上，为了研究内部的工作方式，活细胞必然会遭到破坏。例如，在研究各种药物对细胞中血清素含量的影响时，要求应用片钳电极(patch-clamp electrode)，从而使读取进出细胞的离子流成为可能。这一技术使杀死细胞的速度放缓，并且把样本的有用性限定到了几个小时的测试时间。
相比之下，在晶体管阵列上正在生长的细胞允许细胞晶体管界面发挥作用，只要营养物质被供给到细胞。在Max Planck 的测试中，研究人员首先把直接放在血清素受体下放置的晶体管栅极放在每个活细胞上。当受体的离子通道打开让血清素通过时，栅极的电位出现了变化，从而调节了晶体管的源-漏电流。这一活动用计算机控制的监控电路进行了记录。
研究人员也证实了他们的界面能立即就各种药物对血清素的剂量/效果关系作出评估。由界面所提供的计算机控制暗示，利用这样的生物电子器件，药物发明测试的整个电池可以被自动化(地实现)。
目前，研究人员已经对这一概念进行了证实，他们计划建立一个更为通用的测试装置，以期把活细胞利用到像毒素检测这样的其它应用当中。
在一次由学院生物化学家Peter Fromherz准备的展示中，活细胞在晶体管阵列的上部生长，因此使得硅芯片能直接的监控细胞的活动。 这种芯片被用来测试新药对活细胞的效果,然后测试结果能立即从芯片中读取出来，研究人员称这一应用可加速药品的开发。
“我们研究半导体和活细胞的电界面，” Fromherz说，“这一基础的研究为将来在生物传感器、医学修复术、脑研究和神经计算的应用提供了基础。”
传统上，为了研究内部的工作方式，活细胞必然会遭到破坏。例如，在研究各种药物对细胞中血清素含量的影响时，要求应用片钳电极(patch-clamp electrode)，从而使读取进出细胞的离子流成为可能。这一技术使杀死细胞的速度放缓，并且把样本的有用性限定到了几个小时的测试时间。
相比之下，在晶体管阵列上正在生长的细胞允许细胞晶体管界面发挥作用，只要营养物质被供给到细胞。在Max Planck 的测试中，研究人员首先把直接放在血清素受体下放置的晶体管栅极放在每个活细胞上。当受体的离子通道打开让血清素通过时，栅极的电位出现了变化，从而调节了晶体管的源-漏电流。这一活动用计算机控制的监控电路进行了记录。
研究人员也证实了他们的界面能立即就各种药物对血清素的剂量/效果关系作出评估。由界面所提供的计算机控制暗示，利用这样的生物电子器件，药物发明测试的整个电池可以被自动化(地实现)。
目前，研究人员已经对这一概念进行了证实，他们计划建立一个更为通用的测试装置，以期把活细胞利用到像毒素检测这样的其它应用当中。
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