如何讓一臺機(jī)器和一個(gè)生命系統(tǒng)兼容,,這二者間的接口是最大的挑戰(zhàn)?!霸鯓硬拍馨央娮有盘栟D(zhuǎn)化為離子信號,,或反過來?”據(jù)醫(yī)療器械外媒記者獲悉,華盛頓大學(xué)材料科學(xué)與工程副教授馬科·羅蘭蒂說,,“我們發(fā)現(xiàn)了一種生物兼容材料,,非常適于傳導(dǎo)質(zhì)子,很有可能成為連接生命系統(tǒng)的接口,?!?o:p>
醫(yī)療器械專家人士指出,人類的各種用電器,,從電燈泡到iPod都是通過電子來傳輸信息,,而人體和其他生物自身卻是用離子和質(zhì)子來傳輸信號并執(zhí)行任務(wù)。據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道,,華盛頓大學(xué)材料科學(xué)家制造出一種能傳輸質(zhì)子流的新式晶體管,,有望開發(fā)出和生物體直接溝通聯(lián)系的設(shè)備。
據(jù)醫(yī)療器械業(yè)內(nèi)專家介紹,,研究人員制作的樣品設(shè)備仿照了一種場效應(yīng)晶體管,,寬約5微米,是人類發(fā)絲的1/20,,包括一個(gè)柵極(gate),、一個(gè)漏極(drain)和一個(gè)源終端(source terminal),但它傳輸?shù)膮s是質(zhì)子流脈沖,?!霸谖覀兊脑O(shè)備中,生物激發(fā)分子能移動(dòng)質(zhì)子,質(zhì)子流可以被打開或關(guān)閉,。這種方式完全能比擬任何其他的場效應(yīng)晶體管中的電子流,。”羅蘭蒂說,。
醫(yī)療器械專員指出,,這種材料是一種改良的殼聚糖(chitosan),最初從魷魚骨中提取,,也能從食物加工廠丟棄的蟹殼和魷魚骨中回收利用。研究人員發(fā)現(xiàn),,它在傳輸質(zhì)子方面效果顯著,,能吸水而形成許多氫鍵,由此質(zhì)子能從一個(gè)氫鍵跳到另一個(gè),。他們還用電荷傳輸計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠很好地吻合。
醫(yī)療器械研究專員表示,,在體內(nèi),,質(zhì)子處于“開”或“關(guān)”兩種狀態(tài),其在生物能量轉(zhuǎn)移中至關(guān)重要,,可通過細(xì)胞膜中的離子開關(guān)通道,,把物質(zhì)吸進(jìn)或推出細(xì)胞;動(dòng)物和人則用離子傳輸大腦和肌肉信號來保持靈活運(yùn)動(dòng)。那些能與人體生理過程相連的設(shè)備,,可用來開發(fā)生物傳感器或義肢,。但通常,這些設(shè)備都是用帶負(fù)電荷的電子來通訊,,而非質(zhì)子或離子,。