英國《自然》雜志6日在線發表了一項生物醫學工程新突破：一種通過電刺激和光輸入來控制神經活動的生物光電子系統研發成功，美國科學家團隊在實驗中已可以恢復大鼠的膀胱功能。經過進一步研發和測試，該系統或能成為一種治療疾病和器官功能障礙的新方法。

生物電子醫學采用工程系統刺激神經系統，以緩解疾病癥狀。這類系統可能也融合了光遺傳技術，即利用光控制活細胞（一般是神經細胞）。但是，目前的生物電子系統缺乏靶向特定器官所需的特異性，因此有可能產生意外的副作用。

此次，美國西北大學約翰·羅格、圣路易斯華盛頓大學羅伯特·季里奧及他們的同事，開發了一個微型生物光電子系統，并將其植入患有藥物誘發的膀胱功能障礙的雌性大鼠體內。植入物包括一個閉環（自調節）系統和若干互聯組件：一個傳感器，用以監測膀胱充盈情況；一對微尺度led，用以照射膀胱進行光遺傳學控制；一個無線單元，用以為系統提供動力；一個數據監測裝置。他們向動物膀胱內“引入”對光信號敏感的視蛋白。借助病毒載體，這些視蛋白得以在神經細胞中表達，使神經細胞的活動能夠被光信號開關所控制。

實驗顯示，大鼠對上述裝置耐受良好，在植入后的7天內，未觀察到明顯炎癥反應或體重／運動變化。

該系統能夠實時自動識別病理類型，并觸發led以光遺傳學方式刺激特定的膀胱神經作出反應。最后，大鼠恢復了正常的膀胱功能。研究人員表示，目前還需要進一步的測試和適當的比例擴展，才有可能將該系統應用于人類。但研究團隊認為，該技術原理有望帶來較為廣泛的生物學應用。

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