晶圓般薄的貼片包含柔性電子電路、由木薯淀粉和明膠制成的凝膠以及有助于治療皮膚病的友好細(xì)菌。圖片來源：JIUYUN SHI、田博之/芝加哥大學(xué)
科技日報記者?張夢然
多年來，科學(xué)家一直在探索如何更好地將電子產(chǎn)品（剛性、金屬、笨重）與人體（柔軟、靈活、精致）相融合。在一項(xiàng)最新研究中，他們創(chuàng)造出了一種活生物電子集成原型：活細(xì)胞、凝膠和電子設(shè)備的組合，這一原型還可與活組織整合。研究成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。
美國芝加哥大學(xué)田博之實(shí)驗(yàn)室致力于揭示活細(xì)胞和組織如何與合成材料相互作用的基本原理。他們之前曾開發(fā)了一種微型起搏器，能用特殊材料進(jìn)行控制，這些材料構(gòu)成了骨植入物的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，他們開辟出一種全新結(jié)合方法。
一般來講，生物電子設(shè)備都是由電子產(chǎn)品本身和一層柔軟層組成。此次研究團(tuán)隊(duì)決定集成第三個組件——活細(xì)胞。他們對某些細(xì)菌的愈合特性很感興趣，例如表皮鏈球菌，這是一種天然生活在人體皮膚上的微生物，已被證明可減少炎癥。
團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個由3個組件組成的設(shè)備：框架是帶有傳感器的薄而靈活的電子電路；它上面覆蓋著由木薯淀粉和明膠制成的凝膠；最后，將表皮鏈球菌塞入凝膠中。
當(dāng)設(shè)備放置在皮膚上時，細(xì)菌會分泌出減少炎癥的化合物，傳感器則會監(jiān)測皮膚溫度和濕度等信號。小鼠測試顯示，該設(shè)備可持續(xù)監(jiān)測和改善牛皮癬樣癥狀，卻完全不會刺激皮膚。實(shí)驗(yàn)中小鼠皮膚炎癥顯著減輕。
初步測試持續(xù)了一周，研究人員希望該設(shè)備可使用半年或更長時間。為方便治療，該設(shè)備還可冷凍干燥儲存，并在需要時補(bǔ)充水分。
除了治療皮膚病外，研究人員還設(shè)想將該設(shè)備用于加速傷口愈合，并將這一原型擴(kuò)展到其他組織類型和細(xì)胞類型。
總編輯圈點(diǎn)
將電子產(chǎn)品與人體“配對”一直很困難。現(xiàn)今心臟起搏器等設(shè)備改善了無數(shù)人的生活，但它們也有缺點(diǎn)，譬如說笨重而僵硬，且會引起一定刺激。本文的新成果可以說為傳統(tǒng)生物電子學(xué)搭建了一座橋梁。它將活細(xì)胞作為治療的一部分，完成了感知和治愈。更重要的是，這一原理還能應(yīng)用于身體的其他部位，例如心臟或神經(jīng)，從而為人類健康帶來更多福祉。
