text: 一个跨单位研究团队已开发出一种方法，在工程组织（engineeredtissues，译註：指组织工程TissueEngineering产物）中嵌入与生物相容的奈米级导缐网路。电子装置与组织首度以3D方式真正地融合在一起的这些网路，允许直接对组织进行感测，而且有可能促进（一种潜在的恩赐）结合监控（monitoring）与刺激（stimulation）的工程组织，以及新药筛检装置的发展。
  这个研究团队—由波士顿儿童医院麻醉科的DanielKohane，MD，PhD、哈佛大学的CharlesM.Lieber，PhD以及MIT的RobertLanger，ScD所领导－将其研究报告在8/26的《NatureMaterials》缐上版。
  开发生物工程组织的主要挑战之一是在组织被培养且／或移植后，创造出能够感应「组织内现在发生什么事（例如：化学上、电学上）」的系统。同样地，研究者得努力开发能直接刺激工程组织与测量细胞反应的方法。
  「在体内，自律神经系统（autonomicnervoussystem）持续追踪pH、化学物质、氧与其它因子，并在需要时触发回应，」Kohane解释。「我们要能够模仿身体那种演化而来的固有回馈圈（feedbackloops）以便在细胞与组织层级上进行细微控制。」
  在自律神经系统的启发下，Kohane实验里的博士后研究，BozhiTian，PhD，及其同僚打造出奈米级硅导缐的网状网路—直径约80nm—形状像平面，或如棉花糖般的网状形态（reticularconformation）。网路的孔隙足以让该团队种下细胞并促进这些细胞在3D培养物中生长。
  「先前要打造生物工程感测网路的努力，都聚焦在2D佈局上，在此，培养的细胞生长在电子元件上，或有探测器置于组织表面上的共形佈局（conformallayouts）上，」Tian表示。「能拥有组织3D结构内之细胞表现的精确图像固然很好，但使奈米级探测器不会扰乱细胞或组织架构亦十分重要。」
  「目前我们用来监控或与活体系统（livingsystems）互动的方法有限，」Lieber说。「我们能用电极来测量细胞或组织内的活动，但那会使它们损伤。透过这项技术，我们首度能在与『生物系统的单位』相同的规模下研究而不会扰乱它。最终，这是关于将组织与电子装置以某种难以区別的方式融合在一起，在此，组织终结而电子装置开始。」
  「到目前为止，这最靠近我们准备要纳入工程组织的电子元件，与细胞外基质（extracellularmatrix，在组织内那环绕在细胞四周）结构的大小相似，」Kohane补充。
  利用心脏和神经细胞作为其来源材料，以及选择某种具生物相容的涂层，这个团队成功地打造出内含嵌入式奈米级网路的组织，而不会影响细胞的生存或活性。透过这些网路，研究者能侦测位于工程组织深处之细胞所产生的电讯号，以及测量回应心脏或神经刺激药物时，这些讯号的变化。
  最后，这个团队证明，他们能建构具嵌入式网路的生物工程血管，并利用这些网路来监测血管内外的pH变化—这会在回应发炎、缺血与其它生医或细胞环境时见到。
  「这项技术可能澈底改变生物工程的某些基本原理，」Kohane说。「例如，绝大多数的情况下，你的目标是要创造支架（scaffolds）并在上面培养组织，接着让这些支架分解或溶解。在这里，支架仍在，而且实际上扮演一个活跃的角色。」
  团队成员从这项技术上看到许多未来的应用，从混合生物工程的「生化人（cyborg）」组织，那感应体内的变化并触发其他植入式诊疗装置的反应（例如：药物释出、电刺激），到「实验室晶片（lab-on-a-chip）」系统的发展，那利用工程组织进行药物库的筛检。
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