摘要：研究人员开发了一种新型的移液器，可以在不影响敏感细胞外环境的情况下向单个神经元传递离子。控制不同离子的浓度可以为单个脑细胞的影响以及细胞如何一起工作提供重要的见解。移液管也可以用于治疗。...

LinköpingUniversity的研究人员开发了一种新型的移液器，可以在不影响敏感的细胞外环境的情况下向单个神经元传递离子。控制不同离子的浓度可以提供重要的见解，以了解单个脑电池的影响以及细胞如何一起工作。移液管也可以用于治疗。他们的研究已发表在《小杂志》上。

LiuLinköpingUniversity的教授Daniel Simon说：“从长远来看，这项技术可用于治疗诸如癫痫等神经疾病的精度。”

人脑由约85至1000亿个神经元组成。它还具有支持神经元功能（例如营养，氧气和愈合）的脑细胞大致相同的脑细胞。这些细胞称为神经胶质细胞，可以分为许多亚组。在细胞之间，有一个充满流体的空间，称为细胞外环境。

细胞内部和外部的环境之间的差异对于细胞功能很重要，一个重要方面是两个环境之间不同类型的离子的运输。例如，当钾离子的浓度变化时，神经元被激活。

众所周知，整个细胞外环境的变化会影响神经元的活性，从而影响大脑活性。但是，迄今为止尚不知道离子浓度的局部变化如何影响单个神经元和神经胶质细胞。

以前改变细胞外环境的尝试主要涉及以某种形式的液体抽水。但这意味着精致的生化平衡受到了干扰，因此很难知道它是液体中的物质，压力变化还是细胞外液在周围旋转导致活动的物质。

为了解决这个问题，Liu的有机电子实验室的研究人员开发了一个仅测量直径2微米的微量移液器。为了进行比较，人毛的直径约为10微米50微米。

使用这种所谓的离子微孔，研究人员只能在细胞外环境中添加离子，例如钾和钠，以了解这如何影响神经元。神经胶质细胞，特别是星形胶质细胞，还测量了活性。

Theresia ArbringSjöstrouringSjöstrune，Loe助理教授说：“神经胶质细胞是构成另一个的细胞 - 化学 - 一半的大脑，因为它们无法精确激活这些细胞，因为它们对电刺激没有反应。但是神经元和神经胶质细胞都可以化学刺激。”

实验是在小鼠的海马脑组织切片上进行的。

"The neurons didn't respond as quickly to the change in ion concentration as we had initially expected. However, the astrocytes responded directly and very dynamically. Only when these were "saturated" were the nerve cells activated. This highlighted the fine-tuned dynamics between different types of cells in the brain in a way that other technologies haven't managed to do," says Theresia Arbring Sjöström.

有些简化，您可以说该移液器是通过加热玻璃管并将其拉到断裂点来制造的。这会产生一个非常细而锥形的尖端。这种类型的微目通常用于神经科学中，以创建和测量大脑中的电活动。 LIU研究人员的离子微管饰有一个特殊适应的离子 - 交换膜的尖端，这使得通过化学方法创造活动成为可能。除此之外，它看起来与传统的微目相同，并且以类似的方式进行控制。

丹尼尔·西蒙（Daniel Simon）说：“优势在于，世界各地成千上万的人都熟悉此工具，并且知道如何处理。希望这会更快地有用。”

下一步是继续使用微型移液器在健康和患病的脑组织中研究化学信号。研究人员还希望开发医疗药物的递送，并研究其对癫痫等神经疾病的影响。