本文轉自：科技日報

科技日報實習記者 張佳欣

美國約翰斯·霍普金斯大學研究人員領導的一個研究團隊造出了一種可能是世界上最小的腦電圖（EEG）電極帽，用於測量筆點大小的大腦模型中的腦電活動，有助於科學家更好地瞭解神經疾病以及危險化學物質如何影響大腦。相關論文17日發表在《科學進展》雜誌上。

腦類器官也稱爲“迷你大腦”，是實驗室培養的人腦細胞球，它模仿了大腦的一些結構和功能。“爲微型器官創造微型儀器是一項挑戰，但這項發明是新研究的基礎。”微型電極帽的發明者之一、約翰斯·霍普金斯大學的化學和生物分子工程師、大衛·格拉西亞斯說，“這爲理解人腦的發育和工作提供了一個重要工具。”

培養皿中的腦類器官

圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學

自從十多年前首次創造出類器官以來，研究人員對幹細胞進行了改造，創造出小型的腎臟、肺、肝臟和大腦。這些複雜的微模型被用來研究器官是如何發育的。類器官，特別是迷你大腦，在醫學研究中越來越重要，因爲它們可用於原本需要人類或動物測試的實驗。

然而，傳統儀器只能檢查類器官表面的有限的細胞，研究人員希望瞭解儘可能多的大腦細胞，以瞭解這些細胞的狀態，它們如何交流以及它們的時空電模式。

受普通電極帽的啓發，研究小組利用帶有導電聚合物塗層金屬電極的自摺疊聚合物小葉，爲腦類器官創造了微型腦電圖電極帽。微型帽包裹着腦類器官的整個球，能夠對整個表面進行3D記錄，這樣研究人員就可以在藥物測試期間“收聽”神經元的自發電通信。預計該數據將優於傳統電極的電流讀數。

大腦類器官（綠色）被封裝在藍色外殼電極裝置中。

圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學

研究人員表示，有了類器官的更詳細信息，就可以研究消費品中使用的化學物質，如殺蟲劑、阻燃劑等是否會導致大腦發育問題。此外，他們還希望這種微型帽能減少傳統測試化學物質所需的動物數量。