近日，美國諾特丹大學(xué)官網(wǎng)發(fā)布公告稱，該校研究人員用心肌細胞和心臟成纖維細胞研制出一種生物活性二極管，開創(chuàng)了一種制造細胞電路的全新自組裝方法。這項發(fā)表在《先進生物系統(tǒng)》雜志上的最新研究，向模擬人體生物系統(tǒng)相互作用和信息處理方式邁出了重要一步，有助于開發(fā)新型生物機器人以及為肌肉退行性疾病和心律失常患者提供新的療法。

諾特丹大學(xué)航天和力學(xué)工程副教授皮娜·佐羅圖娜的團隊，在設(shè)計中將心肌細胞和心臟成纖維細胞排列成矩形，并將激活細胞與非激活細胞分開，成功用這些活性細胞制成能單向傳導(dǎo)電信號的功能性二極管。

之前研究生物計算裝置通常選用轉(zhuǎn)基因單細胞或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但單細胞依賴化學(xué)過程處理信息速度很慢;而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啟動信號的時間往往會延后10%，這些阻礙了生物信息處理系統(tǒng)的研發(fā)進展。

而佐羅圖娜團隊提供了一種全新選擇。心肌細胞是一種天然起搏裝置，心肌細胞電路可模擬心肌細胞的電活性頻率，通過其內(nèi)電信號傳遞信息。佐羅圖娜表示，心肌細胞除了具有對外來信號的天然起搏反應(yīng)能力，它還能通過細胞間相互作用與成纖維細胞緊密相連，從而沿著一個方向啟動并擴增信號。

心肌細胞為功能化生物結(jié)構(gòu)的研制打開了一扇新的大門，利用心肌細胞開發(fā)的計算組織，將賦予人體器官管控體內(nèi)機械裝置的神奇能力。最新研制的心肌細胞二極管還為將生物活性系統(tǒng)加入細胞電路鋪平了道路，從而可開發(fā)生物起搏器或生物傳感器等功能性控制單元，加快生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。