最近,中國的一支科研隊伍成功實現了對腦細胞的基因工程,促進神經元生長。中國科學院國家奈米科學中心(NCNST)的研究人員將感測器植入小鼠大腦中,這些感測器攜帶基因指令,使神經元更大,更容易「閱讀」。根據發表在同行評審期刊《Advanced Materials》上的研究,實驗表明,植入物(抑制限制神經元生長的基因表現)改善了腦細胞健康以及腦機介面連接。這一突破將對醫學和神經科學領域產生深遠影響,並可能推動未來針對神經系統疾病的新療法開發。
研究概述與背景
這次研究由中國的科學家團隊主導,他們致力於腦細胞的基因工程,以支持神經元生長。研究人員使用了先進的基因技術。這些改變表現出了促進神經元生長的效果,讓像 Elon Musk 的 Neuralink 這種 腦機介面(BCI) 可以更容易讀到訊號,且為治療腦部相關疾病提供了新的方向。
實驗細節與成果
該研究的通訊作者之一、NCNST的研究助理田慧慧表示,「多年的研究和測試」表明,聚醯胺電極「可以在體內穩定傳輸訊號一年多」。
該團隊的創新是在電極上塗上一層含有小RNA基因序列的藥物載體,該序列在植入後釋放以影響周圍的神經元和其他細胞。
「我們精確地敲除大腦中的特定基因。例如,我們敲低了植入 腦機介面(BCI) 裝置周圍神經元細胞的 PTEN。下調導致電極-組織界面處的神經元細胞體增大,對神經元健康產生積極影響,並可能增強界面的性能,」Tian 說。
研究團隊在同一隻小鼠大腦的兩側植入了電極,以排除許多可能影響表現的個人化因素,例如手術條件、免疫排斥的差異和神經訊號強度。
田說:“通過定量分析,我們發現基因被敲低的大腦一側的神經元數量明顯增多,神經活動也更加頻繁。”
“此外,植入 12 週後,基因敲除側的神經元體大小比對照側高 20%。”
- 主要成果:神經元數量與質量顯著增加
潛在應用與未來研究方向
這一突破為各種與神經系統相關的疾病提供了新的治療思路,包括阿茲海默症、帕金森症以及其他神經退行性疾病。研究團隊計劃進一步探索這些基因工程在動物模型中的效果,希望最終能應用於臨床治療。
- 應用領域:神經退行性疾病治療
- 未來方向:臨床應用與安全性研究
總結
中國科學家成功使用基因工程調控腦細胞,促進神經元生長,這項研究為治療神經系統疾病開闢了新路。隨著進一步的研究和臨床試驗的推進,這一技術可能在未來的醫療應用中發揮重要的作用。
關鍵字:基因工程,腦細胞,神經元,中國科研,神經科學,醫學突破。
參考資料
- https://www.scmp.com/news/china/science/article/3276897/china-researchers-build-neuron-enlarging-brain-device-using-genetic-engineering
- https://interestingengineering.com/science/chinas-gene-powered-mind-control-device
- https://www.technologyreview.com/2019/04/10/136131/chinese-scientists-have-put-human-brain-genes-in-monkeysand-yes-they-may-be-smarter/
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