個々の細胞をプラスチック電極と接続する技術 (Individual Cells Can Be Connected to Plastic Electrodes)

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2025-01-28 リンショーピング大学

リンショーピング大学(LiU)の研究チームは、個々の細胞と有機エレクトロニクスを密接に結合させることに成功しました。この研究は、将来的に神経疾患などを高精度で治療する基盤を築くものです。従来、脳の特定部位を電気的に刺激する際、金属電極が必要でしたが、硬い電極は脳組織を損傷し、炎症や瘢痕を引き起こすリスクがありました。研究チームは、導電性プラスチック(ポリマー)を用いることで、細胞膜に柔軟かつ適合性の高い電極を作成し、個々の細胞に結合させることに成功しました。この方法では、遺伝子改変を行わない細胞でも、細胞の他の機能に影響を与えることなく、緊密な結合が可能です。この成果は、将来的に神経疾患の精密な治療法の開発に寄与する可能性があります。

<関連情報>

合成小胞から生きた細胞へ: 導電性高分子を細胞膜に固定する From synthetic vesicles to living cells: Anchoring conducting polymers to cell membrane

Hanne Biesmans, Alex Bersellini Farinotti, Tobias Abrahamsson, Katriann Arja, […], and Magnus Berggren
Science Advances  Published:11 Dec 2024
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adr2882

個々の細胞をプラスチック電極と接続する技術 (Individual Cells Can Be Connected to Plastic Electrodes)

Abstract

Coupling biology with electronics is emerging as a transformative approach in developing advanced medical treatments, with examples ranging from implants for treating neurological disorders to biosensors for real-time monitoring of physiological parameters. The electrodes used for these purposes often face challenges such as signal degradation due to biofouling and limited biocompatibility, which can lead to inaccurate readings and tissue damage over time. Conducting organic polymers are a promising alternative because of their mechanical, chemical, and physical properties, which better match the ones of biological systems. They also can be synthesized in vivo to form bio-templated structures through biologically compatible manufacturing processes. Here, we report a method to achieve conductive polymer structures anchored to cell membranes, creating an intimate interface between the polymer electrode and single cells. We show that the polymer is nontoxic to cells and does not interfere with its activation, thereby making this process an interesting alternative to existing materials and electrode techniques.

生物工学一般
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