最近美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和哈佛大学工程与应用科学学院的科研团队有个大发现,他们造出了一个特别神奇的电子系统,能够盯着人类的胰岛细胞长大,甚至能把它的发育过程给改变。这项研究结果发表在《科学》杂志上了。这个系统其实是给实验室里的胰腺组织铺了一张超薄的导电网。这就好比是在一个细胞生长的小镇上安上了一张电网,让电子装置和生物组织亲密地贴在一起。 这样一来,系统就能记录下胰岛细胞发出来的电信号,还能反过来给它们施加精确的电刺激。这玩意儿也被称作“仿生”或者“赛博类器官”,说白了就是把电子系统跟活体组织凑一块儿变成了一个能调一调的生物系统。搞研究的人说,这个思路大家其实都挺熟悉的。 就像以前治疗神经方面的毛病用的深部脑刺激技术,其实就是用电信号来调节器官功能嘛。大家都知道1型糖尿病里免疫系统会去攻击胰岛细胞,把分泌胰岛素的能力给抢走了。有时候得给病人换胰腺或者胰岛才行,可这东西供体太稀缺,换完还得吃一辈子药维持免疫抑制。 所以在实验室里养出功能齐全的胰腺组织就成了个不错的备选方案。这次他们在培养的三维胰腺类器官内部放进了一张能拉伸的电子网。这东西比头发丝还细,夹在细胞层中间之后就会把周围的细胞聚拢起来变成胰岛。靠着这装置,研究人员就能把单个胰岛细胞的电活动给连续记录2个月,看着它慢慢成熟起来。 团队后来还给这些细胞安排了一套像人类生物钟一样的24小时电活动规律。结果发现,只要被这种有规律的刺激“训练”几天,这些细胞就能自己保持这个节奏。到了合适的时间点它们也会分泌激素了。这事儿不仅改了单个细胞的电行为,还让它们之间的配合更默契了,感觉越来越像天然的胰岛一样好用。 研究团队觉得这项技术以后能用在两种场合上:一种是先用电刺激把实验室里的胰岛细胞“训练”好了再移植进病人体内;另一种是移植完之后也别把那张电子网拆掉,用来随时盯着细胞并适当刺激一下,免得它们在压力或者生病的时候功能又退化了。