瑞典卡罗林斯卡医学院的科学家们成功利用有机生物电子学构造了一个功能齐全的神经元。这种人造神经元不包含生物部分但能够模仿人类的神经细胞的功能并且能够以与我们自身神经元相同的方式进行细胞交流。

神经元彼此相互独立,在化学信号的帮助下进行交流,通常称这些化学信号为神经递质或信号物质。在一个神经元内部,这些化学信号转换为一个动作电位,沿神经元的轴突直到末端。在突触中,电信号转化为化学信号释放,通过扩散作用将信号传递到另一个神经细胞。

到目前为止,在人类细胞进行神经刺激的主要技术是基于电刺激。然而,瑞典卡罗林斯卡医学院的医学纳米科学中心(SMNC)的科学家们与瑞典林雪平大学的同事合作，现在已经创建了一个能够接收化学信号并传递给人类细胞的有机生物电子设备。

“我们的人工神经元由导电聚合物制成，它的功能就像一个人类神经元,”首席研究员、细胞微生物学教授Agneta Richter-Dahlfors说。“人工神经元的传感组件感知化学信号的变化,并将其转化为电信号。然后电信号转化为乙酰胆碱在第二阶段释放,可以监视其对人类活体细胞的影响。”

研究人员希望他们在《生物传感器和生物电子学》期刊上提出的创新能够改善目前仍依靠传统治疗的电刺激神经失调。这项新技术使人们有可能以来自身体的不同部位的特殊化学信号为基础刺激神经元。未来这可能帮助医生绕过受损的神经细胞恢复神经功能。

“接下来,我们希望把这种装置小型化使其能够植入到人体,“Agneta Richer-Dahlfors说。“我们预测，在未来,通过引入无线通信的概念,生物传感器可以代替身体的一部分,并能远距离触发神经递质的释放。用一种自动调节的传感和交付,或者可能是一个远程集控,未来对神经紊乱的研究和治疗是大可以设想的。”

本研究由Carl Bennet AB, VINNOVA, Karolinska Institutet, the Swedish Research Council, Swedish Brain Power, Knut and Alice Wallenberg Foundation, the Royal Swedish Academy of Sciences,  ?nnesj? Foundation.共同赞助。