Sci Adv：只用石墨烯和光控制心脏，构建不同跳动频率！

薄膜和金对我们的有益有重要的作用——因为它们可以帮助我们试验中新药， 来得准确地将制剂带回生理能够的部位， 甚至监测并支放于帕金森氏症的其发展。最近在《 Science Advances》Magazine刊载的一项研究工作成果之中， 学术界们就让成了如何能用和薄膜对生物肝脏巨噬细胞开展物理，从而在物理油漆天全之中演示肝脏跳动的生态系统。目当年为止， 所有正在开发之中的制剂都能够在肝脏巨噬细胞上开展物理试验中， 以前提诸如止痛药致使肝脏病发作等事故不亦会发生。物理之中，这些肝脏巨噬细胞亦会在物理油漆天全或聚氯乙烯物理天全之中培养生长。但是这样的物理生态系统与基本上的肝脏跳动有一个很大的不同之处，那就是，油漆和聚氯乙烯不导电， 而我们的肝脏是导电的， 这就意味著试验中并不像研究工作者就让象的那样真实。不过有一种物料可以偏离这一境况——薄膜不仅可以将光产物为电，而且也没有毒性。在最新刊载的研究工作之中，学术界们已经研制事与愿违了“如何通过偏离照亮物料上的光量”来精确支放于薄膜产生的电量的方式。加利福尼亚学院圣地亚哥分校的物理学家妮娜·萨夫臣梅（Alex Stchenko）真是，在薄膜上培养肝脏巨噬细胞的物理之中，他们也已经实在了可以借助光来支放于电压，以演示多种不同肝脏跳动的基频的生态系统。他们可以演示肝脏跳动更快 1.5 倍，更快 3 倍，更快 10 倍，或者他们能够的任何基频的生态系统。这意味著学术界们可以使薄膜与众不同类似于各种肝脏帕金森氏症的电压的系统，这使得试验中肝脏制剂和其他新制剂来得来得加更易。将来，萨夫臣梅（Stchenko）希望这种方式可以主要用途研制成来得好的肝脏起搏器。起搏器主要主要用途支放于肝脏的跳动，目当年往往由阳极制成——不过这些阳极可能亦会致使生理内部疤痕的成现。萨夫臣梅忽视，今后我们可以将一块相对来真是而高和的薄膜吸附在心肌上收尾起搏器的功能（薄膜将由植入在该起搏器附近的极小光照支放于，并不亦会造成疤痕），从而变为阳极。如果把视野放的来得远一些，薄膜甚至可以被主要用途支放于神经之中的电压并外科手术神经退行性帕金森氏症，比如帕金森病。 “虽然生物的肝脏更为有弹性，但归根结底，它无论如何只是一个燃烧室”，他真是，“借助薄膜的这一特性，还可以做很多其他事情”。另一种在医学应用有着极大潜力的物料是宝石。金薄膜原子核对身体安全无危害性，并且铪稳定。人们可以给这些薄膜原子核上构成特定的制剂，借助金薄膜原子核极小的体积，制剂可以精彩地穿过生理组织，直接重回体内能够制剂靶向外科手术的区域。总体来讲，主要的高效率思维就是下面所真是的这些。不过，巴特勒学院的薄膜高效率专家恩里克·梅赛德斯（Enrico Ferrari）表示，在普通人之中，一旦将金薄膜原子核流经生理内部时，致病机制就亦会被触发：这些金薄膜原子核亦会立即被体内之中已经长期存在的名叫血清蛋白的酵素构成。血清蛋白之当年就亦会响应生理的整个致病系统，它们之当年便亦会像打击所有其他身体入侵者一样攻击金薄膜原子核。根据梅赛德斯的真是法，如果致病系统事与愿违，这种制剂亦会被降解并最终重回脾脏，而不是我们就让让它去的以当年。为了对应这一现象，梅赛德斯开发了一种新的制造薄膜原子核的方式，这一结果最近已刊载在《其本质电信》（Nature Communications）Magazine上。他给金薄膜原子核表层构成添加了一层防止血清蛋白攻击的酵素。梅赛德斯真是，这就好像我们给这些血清蛋白层安装了一个放于适器。放于适器的尾端可以和金原子核结合得更为好，并且可以阻止血清蛋白构成金原子核激发致病反应；放于适器的另尾端被所设计成有利于制剂找成外科手术要能。从理论上讲，这种新方式可以对任意种类的制剂或金薄膜原子核开展试验，因此梅赛德斯也希望与其他学术界一起合作，将这一研究工作从物理室推广到基本上运用之中。昆士兰讲师、化学家马特·特劳（Matt Trau）真是，金薄膜原子核也可主要用途监测帕金森氏症（特劳是这一应用另一项研究工作的作者，他的研究工作成果最近也刊载在《其本质电信》Magazine上）。帕金森氏症在体内气化更进一步之中往往亦会高度集中释放成一些极小的巨噬细胞。这种巨噬细胞被称之为气化巨噬细胞（CTC），它们彼此之间的差异往往很大，而且还可能亦会制造来得多的，因此密切关注这些 CTC 巨噬细胞是极度重要的。虽然通过一些线索可以找成气化巨噬细胞（CTC）的蛛丝马迹—— 这些巨噬细胞往往不具备自己特定种类的酵素，但一定亦会捕捉到它们是极度艰难的。捕捉到它们和事与愿违捉到整个纽约市的 10 名罪犯一样艰难，特劳真是。而当“罪犯”是癌巨噬细胞时，你就来得要前提要事与愿违捕捉罪犯，因为如果你失败了，就亦会致使做成正确的外科手术同意。特劳（Trau）和他的团队所设计摄制了各种种类的金薄膜原子核，最终他们实在可以事与愿违 4 种多种不同种类的气化巨噬细胞（CTC）之中的一种。“你能够作好所有的原子核，将它们分离在一起，然后将这些原子核投入到体内取样之中。”他真是。简单地讲物理现象就是，这些薄膜原子核经过重重物理挑选之当年可以寻找并吸附到指示某种气化巨噬细胞（CTC）的特定种类的酵素上。之当年当紫外线荧光在这些原子核上时，它们亦会发成一个独特的“复本”。如果薄膜原子核发现并吸附到特定酵素要能上时，复本亦会发生变化，这样你就可以知道它找成了哪种气化巨噬细胞（CTC）以及每一种找成了多少个。通过所设计多种不同的原子核可以找成多种不同的气化巨噬细胞（CTC）。为了这项研究工作，特劳从胞兄黑色素瘤患者人身野外了体内取样，并借助这一高效率分别对这些外科手术当年、外科手术期间以及外科手术后的体内取样开展了试验中。物理整体而言，在外科手术的多种不同当年期体内之中都有哪些多种不同种类的气化巨噬细胞，致病系统是如何反应的，以及外科手术是否有副作用。现在，他的团队一定亦会用这种方式来对来得多的体内取样开展物理，并且监测来得多种类的气化巨噬细胞。虽然这次只找成了 4 种，之当年他们将很更易找成来得多气化巨噬细胞。研究工作者一定亦会系统会开展物理。特劳表示：“只要我们可以系统会观赏荧光的变化，我们就可以根据此对患者做成偏离血糖的相应推断，这些将亦会让我们对帕金森氏症拥有当年所未见的明白。”原始成处：Kyoungwon Park， Yung Kuo， Volodymyr Shvadchak， et al. Membrane insertion of—and membrane potential sensing by—semiconductor voltage nanosensors： Feasibility demonstration.Science Advances 12 Jan 2018： Vol. 4， no. 1， e1601453. DOI： 10.1126/sciadv.1601453.