晶圓般薄的貼片包含柔性電子電路、由木薯淀粉和明膠制成的凝膠以及有助于治療皮膚病的友好細菌。圖片來源：JIUYUN SHI、田博之/芝加哥大學

科技日報記者?張夢然

多年來，科學家一直在探索如何更好地將電子產(chǎn)品（剛性、金屬、笨重）與人體（柔軟、靈活、精致）相融合。在一項最新研究中，他們創(chuàng)造出了一種活生物電子集成原型：活細胞、凝膠和電子設(shè)備的組合，這一原型還可與活組織整合。研究成果發(fā)表在最新一期《科學》雜志上。

美國芝加哥大學田博之實驗室致力于揭示活細胞和組織如何與合成材料相互作用的基本原理。他們之前曾開發(fā)了一種微型起搏器，能用特殊材料進行控制，這些材料構(gòu)成了骨植入物的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，他們開辟出一種全新結(jié)合方法。

一般來講，生物電子設(shè)備都是由電子產(chǎn)品本身和一層柔軟層組成。此次研究團隊決定集成第三個組件——活細胞。他們對某些細菌的愈合特性很感興趣，例如表皮鏈球菌，這是一種天然生活在人體皮膚上的微生物，已被證明可減少炎癥。

團隊創(chuàng)建了一個由3個組件組成的設(shè)備：框架是帶有傳感器的薄而靈活的電子電路；它上面覆蓋著由木薯淀粉和明膠制成的凝膠；最后，將表皮鏈球菌塞入凝膠中。

當設(shè)備放置在皮膚上時，細菌會分泌出減少炎癥的化合物，傳感器則會監(jiān)測皮膚溫度和濕度等信號。小鼠測試顯示，該設(shè)備可持續(xù)監(jiān)測和改善牛皮癬樣癥狀，卻完全不會刺激皮膚。實驗中小鼠皮膚炎癥顯著減輕。

初步測試持續(xù)了一周，研究人員希望該設(shè)備可使用半年或更長時間。為方便治療，該設(shè)備還可冷凍干燥儲存，并在需要時補充水分。

除了治療皮膚病外，研究人員還設(shè)想將該設(shè)備用于加速傷口愈合，并將這一原型擴展到其他組織類型和細胞類型。

總編輯圈點

將電子產(chǎn)品與人體“配對”一直很困難。現(xiàn)今心臟起搏器等設(shè)備改善了無數(shù)人的生活，但它們也有缺點，譬如說笨重而僵硬，且會引起一定刺激。本文的新成果可以說為傳統(tǒng)生物電子學搭建了一座橋梁。它將活細胞作為治療的一部分，完成了感知和治愈。更重要的是，這一原理還能應(yīng)用于身體的其他部位，例如心臟或神經(jīng)，從而為人類健康帶來更多福祉。