科学家研发“元弦”传感器：实时监测大脑和肠道化学信号，为“脑-肠轴”研究提供硬件工具
- 麻省理工科技评论
- 2022-06-14 04:28:27
【科学家研发“元弦”传感器：实时监测大脑和肠道化学信号，为“脑-肠轴”研究提供硬件工具】
“这个发明为脑科学 的基础研究和神经系统疾病治疗提供了另外一种思路和方法。大脑的通讯由电信号和神经递质分子共同完成，后者甚至更为重要，并且能调控前者。
但目前，了解大脑的方式以监测神经的电信号为主，测量神经递质分子（神经元之间传递信息的化学物质）的技术还不成熟，把生物体内动态变化的化学分子浓度转换成能快速读取的信息相对要困难很多。”密西根州立大学生物医学工程系助理教授李金星在提到本次研究成果时说到。
6 月 1 日，他的一篇题为《元弦：用于大脑和肠道的如生物组织般柔软的神经递质传感器》（A tissue-like neurotransmitter sensor for the brain and gut）的新论文发表在 Nature 上 [1]。李金星、新加坡国立大学生物工程系助理教授刘宇鑫和斯坦福大学博士后袁雷为共同第一作者，斯坦福大学化学工程系鲍哲南教授、生物系陈晓科副教授担任共同通讯作者。
这项研究也被 Nature 的编辑团队选为免费开放的 Research Briefing 进行报道[2]。Nature 的编辑团队认为：“柔性电子在生物传感器方面有巨大的前景，正如这项工作所展示的一样。研究者设计出一种不仅具有生物兼容性、能同时测量多种神经递质的的传感器，而且其接口还非常柔软，在体内使用时不会造成组织损伤或干扰器官功能。这是一个令人印象深刻的将复杂的性能要求都实现的发明，将会适用于跨全身的实时生物化学传感。”
在探索大脑的时候，获得的信息肯定是越丰富越好。除了电信号，了解化学物质在大脑中的活动及它们起到的作用十分重要和必要。对电信号的测量已经发展很多年，拥有商业化的成熟技术，比如特斯拉 CEO 埃隆·马斯克（Elon Musk）创办的脑机接口公司 Neuralink 就采取的这个路线。
本研究当中，科学家利用名为“元弦”（NeuroString：意为神经元之弦）的传感器，将神经递质化学分子的信号转换成了电信号，以检测脑子和肠子中的多种重要的神经递质，比如对人体有非常重要影响的多巴胺和血清素，它们是人类最重要的“快乐分子”。
据了解，多巴胺在大脑中产生，最为人知的是它在大脑奖赏机制中的作用，与和帕金森 症和上瘾有直接关系。
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科学家研发“元弦”传感器：实时监测大脑和肠道化学信号，为“脑-肠轴”研究提供硬件工具
“这个发明为脑科学 的基础研究和神经系统疾病治疗提供了另外一种思路和方法。大脑的通讯由电信号和神经递质分子共同完成，后者甚至更为重要，并且能调控前者。
但目前，了解大脑的方式以监测神经的电信号为主，测量神经递质分子（神经元之间传递信息的化学物质）的技术还不成熟，把生物体内动态变化的化学分子浓度转换成能快速读取的信息相对要困难很多。”密西根州立大学生物医学工程系助理教授李金星在提到本次研究成果时说到。
6 月 1 日，他的一篇题为《元弦：用于大脑和肠道的如生物组织般柔软的神经递质传感器》（A tissue-like neurotransmitter sensor for the brain and gut）的新论文发表在 Nature 上 [1]。李金星、新加坡国立大学生物工程系助理教授刘宇鑫和斯坦福大学博士后袁雷为共同第一作者，斯坦福大学化学工程系鲍哲南教授、生物系陈晓科副教授担任共同通讯作者。
这项研究也被 Nature 的编辑团队选为免费开放的 Research Briefing 进行报道[2]。Nature 的编辑团队认为：“柔性电子在生物传感器方面有巨大的前景，正如这项工作所展示的一样。研究者设计出一种不仅具有生物兼容性、能同时测量多种神经递质的的传感器，而且其接口还非常柔软，在体内使用时不会造成组织损伤或干扰器官功能。这是一个令人印象深刻的将复杂的性能要求都实现的发明，将会适用于跨全身的实时生物化学传感。”
在探索大脑的时候，获得的信息肯定是越丰富越好。除了电信号，了解化学物质在大脑中的活动及它们起到的作用十分重要和必要。对电信号的测量已经发展很多年，拥有商业化的成熟技术，比如特斯拉 CEO 埃隆·马斯克（Elon Musk）创办的脑机接口公司 Neuralink 就采取的这个路线。
本研究当中，科学家利用名为“元弦”（NeuroString：意为神经元之弦）的传感器，将神经递质化学分子的信号转换成了电信号，以检测脑子和肠子中的多种重要的神经递质，比如对人体有非常重要影响的多巴胺和血清素，它们是人类最重要的“快乐分子”。
据了解，多巴胺在大脑中产生，最为人知的是它在大脑奖赏机制中的作用，与和帕金森 症和上瘾有直接关系。
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科学家研发“元弦”传感器：实时监测大脑和肠道化学信号，为“脑-肠轴”研究提供硬件工具
