科学家首次研制成功了一种微型芯片,这种芯片能够利用为细胞生存提供能量的燃料源进行供能。而这一突破性的进展将能够使得未来的某一天,我们能够向病人体内直接植入这种芯片,而无需考虑电池消耗的问题(电池哥你怕不怕)。
说道细胞的供能原理,我们不得不翻开高中生物课本,寻找有关ATP的章节。如果记得没错的话,我们的细胞存储有一定量的ATP(三磷酸腺苷),它在转化为ADP的时候会释放能量,为细胞活动提供必要的需求。这种新型微芯片就能够利用这种被称为纳-钾ATP酶的酶功能。他们在接触到ATP的时候,会初始ATP分解释放能量,位于芯片中的酶能够促使钾离子和钠离子(带有正电荷)穿过特殊的膜,产生电势能,形成电流,为芯片供电。
“这种离子泵,就像是生命系统中的电子器件。”来自哥大的电气工程师Ken Shepard这样介绍到。他和同事们将最新的研究发布在12月7号的《Nature Communications》上。
研究人员先从猪脑中提取了这种纳-钾ATP酶,然后将他们嵌入到人造脂肪膜上。最后的芯片能够在一平方毫米的面积上获得200万分子所提供的能量,这一(细胞)密度只有普通哺乳动物神经纤维的5%。
通过获取ATP分解的能量,这种离子泵能够产生78毫伏的电压,两块这种大小的生物细胞芯片能够为CMOS集成电路提供足够的电压。这种电化学能转换的离子泵的转化率在14.9%。
通过离子泵,我们能够建立一个可以驱动系统的电场。而ATP只存在细胞内,而不是血液中,所以这种新系统并不能像常规的医疗装置那样植入体内进行驱动。
不过这种系统能够被植入到细胞内部,目前已经有很多纳米级的材料用来作为可植入设备的制造,不过他们都是被动驱动的。我们希望芯片能够同伙生物材料获得能量,完成一些计算和决策,然后执行一些特殊的功能。
未来的研究可能会制作一些具有膜蛋白的电子产品,比如能够形成嗅觉或者味觉功能的传感器,我们的功能模块能够与不同的功能模块进行组合,完成一些细胞级别的生物应用。
原文检索
《Bio-Powered Chips Might One Day Fit Inside Cells》
来源:煎蛋
为你推荐
资讯 又一家脑机接口企业完成融资,连续两轮融资约8亿
近日,上海主动科技有限公司宣布完成4 64亿元人民币天使+轮融资。本轮由高榕创投、国投先导、上海科创投联合领投,康君资本、中网投、国泰海通、浦东创投、上海科创基金、广药...
2026-11-04 17:04
资讯 恒瑞医药双靶点 mRNA 体内 CAR-T 产品获临床试验默示许可
据国家药监局药品审评中心公示信息,11 月 3 日,上海瑞宏迪医药有限公司自主研发的双靶点体内 CAR-T 产品 RGL-208 注射液,获临床试验默示许可,适应症拟定为复发 ...
2026-11-04 15:57
资讯 脑机接口企业阶梯医疗启动上市辅导
11月3日,据证监会官网披露,上海阶梯医疗科技股份有限公司正式向上海证监局办理辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券,辅导协议签署时间为10月30日。
2026-11-04 15:41
资讯 国际SOS发布跨境人员健康与安全六项建议
随着2026年最后两个月国际经贸活动陆续启幕,全球双向商务往来日益密集。与此同时,秋冬季呼吸道疾病、海外部分地区安全局势变化以及极端天气等因素,也为跨境商务人员的健康、...
2026-11-04 15:17
资讯 华东医药自研1类新药卡维列隆氨丁三醇片中国上市申请获受理
适用于在控制饮食和增加体力活动的基础上对成人患者的长期体重控制,初始体重指数(BMI)为:≥28kg m2(肥胖),或≥24kg m2 (超重)并伴有至少一种体重相关的合并症,例如...
2026-11-03 21:38
资讯 新修订《医疗器械生产质量管理规范》 共性问题解答(第一期)
共性问题一:《规范》第四条要求企业应当将风险管理理念贯穿于质量管理体系运行全过程,请问该全过程具体包含哪些环节?
2026-11-03 15:46
资讯 英捷信医疗宣布完成2亿元人民币B轮融资
英捷信医疗专注于自我给药系统研发与制造。公司产品线覆盖胰岛素、GLP-1、生长激素等生物制剂给药装置,包括一次性预填充注射笔、扭簧注射笔、重复注射笔及自动注射器(AIPen)等。
2026-11-03 11:22
资讯 “药品差比价规则”轻松读
在药品采购、挂网、定价、报销的政策体系里,有效成分相同、剂型规格包装不同的药品,它们的价格谁可以高、谁应该低,具体可以相差多少钱,往往都离不开一句:那就按“药品差比...
2026-11-03 09:12
资讯 赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请获受理
11 月 2 日,和黄医药发布公告,赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请已获得监管机构受理,用于治疗 MET 驱动的 EGFR 突变非小细胞肺癌(NSCLC)。此前 9 ...
2026-11-03 08:39
资讯 《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布
2026年10月31日,由北京爱谱癌症患者关爱基金会主办的创新赋能 以行践言第六届癌症患者康复支持大会在浙江湖州举行。
2026-11-02 17:38
资讯 湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费
近日,湖南省医保局、湖南省发展改革委、湖南省卫生健康委联合印发《关于贯彻落实国家〈关于医保支持基层医疗卫生服务发展的指导意见〉的通知》(湘医保发〔2026〕45号)。今后...
2026-11-02 16:40
资讯 FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市
10月30日,美国FDA批准INOVIO开发的VOCERYQ(INO-3107),用于降低成人复发性呼吸道乳头状瘤(RRP)的手术频率,成为美国首款获批的质粒DNA免疫疗法,这也是DNA药物平台在人体疾...
2026-11-02 14:40
资讯 健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元
10月30日晚间,健之佳发布,公司需规范补缴税款及滞纳金合计约2 65亿元。受此影响第三季度归母净利润由盈转亏,单季亏损3 12亿元。
2026-11-02 11:48
资讯 奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案
11月1日晚,奥精医疗公告,公司于11月1日收到中国证监会对公司下发的《立案告知书》(编号:证监立案字0142026050号)。因公司涉嫌定期报告等财务数据虚假记载,根据《中华人民共...
2026-11-02 10:53
资讯 华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道
近日,国家药监局发布的《2026年10月30日医疗器械批准证明文件送达信息》显示,华为取得持续葡萄糖监测系统的医疗器械注册证。申请人为华为终端有限公司,受理号CQZ2502000,注...
2026-11-01 21:11
资讯 卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营
近日,亿帆医药与卫材(苏州)贸易有限公司正式签署商业化合作协议。根据协议约定,亿帆医药将获得卫材贸易旗下原研抗肿瘤药物海乐卫(Halaven,通用名:甲磺酸艾立布林注射液)...
2026-10-31 21:52






