轉貼文章--突觸晶片重建視力 「人工突觸晶片」將有可能成為視網模的代用品 撰文╱加巴里尼（Nicole Garbarini） 翻譯／潘震澤 神經細胞間利用化學物質來傳遞訊息；新一代的視網膜贗復正是運用 這個原理。 如果你想和當地人打成一片，最好學會他們的語言； 因此，美國史丹 佛大學的科學家著手尋求神經傳遞物的語言，以便同視網膜以及其他 神經元交談。神經元利用神經傳遞物這種化學物質，來與 鄰近的細胞 聯繫，方式是將神經傳遞物釋入突觸，也就是特化的細胞間隙。科學家 如能設計出某種會講神經元行話的裝置，將可發展出新一代 的視網膜 植入式代用品，應用在受黃斑退化所苦的人身上。這種「人工突觸晶片」 也可能取代其他有病的神經元。 通常神經元會將化學訊 息轉變成電脈衝，所以傳統設計人工視網膜的 方式，是利用電來刺激殘餘的健康神經元。但是史丹佛的研究小組認 為，化學刺激擁有許多電刺激 所沒有的好處。其中主要優點之一，是 神經元可以使用不同的神經傳遞物，來對它們所引起的反應進行微調； 再來，相同的神經傳遞物還可以隨標的 細胞特性不同，而引起不同的 反應。主持史丹佛大學眼科組織工程實驗室的研究小組領導人費希曼 （Harvey Fishman）說：「並非所有的神經通 路都一個樣。」但電刺 激可是會不分青紅皂白，把周遭的細胞都一起興奮了。 史丹佛晶片的整個活性面積比鉛筆上的橡皮擦頭還小，卻可 釋出微量 且準確的液體。該晶片並不使用幫浦的機制，而是利用低電場，促使 液體在儲藏所移動、通過微細的管道，再從晶片表面的孔洞噴出 。費 許曼說：「噴墨式印表機就是利用這種技術，將卡匣中的墨水推到紙 面。我們也採用這項技術，在比細胞還小的尺度上，將液體射出。」 該小組的研究顯示，從晶片射出類似神經傳遞物的化學物質，可興奮 細胞間的通路，就好比神經元之間正在進行溝通。 不過，要把人工突 觸晶片轉變成視網膜的代用品，還得花上許多年的 時間。費雪曼的同事皮特曼（Mark Peterman）說：「設計上還需要兩 項主要的改進，一個是提供更多的刺激點，同時每個點都可分別控制； 另一個則是使用與生物相容的材料。」目前的晶片只有四個開孔，而 人工視網膜晶片將需要數千個開孔，以模擬正常視網膜上大量的刺激 輸入。晶片設計者還需要應付晶片植入後，傳送液體的通道可能會被 細胞或結疤組織阻塞的問題。此外 ，雖然史丹佛晶片的橫向大小剛好， 但是厚度卻需要變得更薄，以接近視網膜的厚度，那可是比兩根人髮 併在一起的寬度還要細。 美國南加州大 學的眼科醫生胡馬庸（Mark Humayun），曾經設計了最 早期的一種電子人工視網膜；他指出了在實際應用人工突觸晶片的一 些困難點，像是如何將晶片固定在移動的眼球當中，並且距離目標不 到一個突觸的位置。不過他補充說：「這可能是下一個階段的視網膜 贗復工作，非常刺激。」 【本文出自Scientific American2004年9月號】 -- 曾經滄海難為水 除卻巫山不是雲 取次花叢懶回顧 半緣修道半緣君 --

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