在(zai)研究(jiu)心臟疾病(bing)時，了解電(dian)信號(hao)如何通過心臟組織--乃至通過單個心臟細(xi)胞是非常重要的。現(xian)在(zai)，一種新的彈出式(shi)感(gan)官工具很快就能提供(gong)這(zhe)種信息且比以前(qian)更詳細(xi)。目前(qian)，加州大學圣地亞哥(ge)分校正在(zai)開發該設備，其形式(shi)是一個平(ping)坦的聚合物基(ji)底，上面(mian)鑲有3D陣列的微型尖銳傳感(gan)器。
這些傳感(gan)器被稱為(wei)場效應晶體管(FETs)，它們非常小，可以(yi)刺(ci)穿單個(ge)(ge)心臟(zang)細胞(bao)(bao)的外(wai)膜而(er)非傷害它們--事實上，兩個(ge)(ge)FETs甚至可以(yi)同時刺(ci)穿同一(yi)個(ge)(ge)細胞(bao)(bao)，在細胞(bao)(bao)的兩個(ge)(ge)位置。傳感(gan)器表面涂有(you)被稱為(wei)磷脂的有(you)機分子(zi)，這使(shi)免(mian)疫系統不會將FETs視(shi)為(wei)異物(wu)。
當(dang)在(zai)心臟上安裝(zhuang)好后(hou)，FET陣(zhen)列應該(gai)能(neng)測量電信號在(zai)心臟組織和(he)細(xi)胞中傳(chuan)播的方向和(he)速度。
截止到目(mu)前，該技術已經(jing)在(zai)心(xin)肌(ji)細(xi)胞培養物和工程心(xin)臟組織上進行了測試。這些實(shi)驗(yan)已經(jing)發現，電信號在(zai)細(xi)胞內(nei)的傳(chuan)播速度(du)(du)比在(zai)細(xi)胞間的傳(chuan)播速度(du)(du)快近五倍(bei)。如果(guo)在(zai)某位患(huan)者身上發現這種差異更加劇烈(lie)，它可能會指向一(yi)種特定(ding)的疾病。
“假設(she)你正在測量一(yi)個細(xi)胞內的信號速度以及兩個細(xi)胞之(zhi)間(jian)(jian)的信號速度，”該研究的一(yi)篇論文的第(di)一(yi)作者(zhe)Yue Gu說道，“如(ru)果這兩個速度之(zhi)間(jian)(jian)有(you)非常(chang)大的差異--也就(jiu)是(shi)(shi)說，如(ru)果細(xi)胞間(jian)(jian)的速度比細(xi)胞內的速度小(xiao)很(hen)多很(hen)多--那么很(hen)可能是(shi)(shi)細(xi)胞間(jian)(jian)的交(jiao)界(jie)處(chu)出了問題，可能是(shi)(shi)由于(yu)纖維化。”
該設備是通過最初將(jiang)FETs制造成(cheng)二維形(xing)狀(zhuang)，然(ran)后(hou)(hou)將(jiang)這些形(xing)狀(zhuang)的特(te)定部分粘(zhan)合到一(yi)個(ge)預先拉伸的彈性片上。當該片材隨后(hou)(hou)被允(yun)許松動時，它在跟(gen)FETs粘(zhan)合的地(di)方發生彎曲并導致它們(men)的點站(zhan)起來。
科學家們現在正(zheng)在努力將(jiang)場效應(ying)晶體(ti)管陣列植入一個實際的活體(ti)動物心臟，希望(wang)有朝一日能(neng)被用(yong)于(yu)人類。他們相(xiang)信，這項(xiang)技術最終也可以被用(yong)來監測大腦中神經(jing)元內部（和之(zhi)間(jian)）的電活動。
