編譯／韋士塔

美國芝加哥大學的研究團隊研發一種新型裝置，號稱是生物電子學領域的一項新革命性進展；研究團隊把原型裝置稱為「活體生物電子」（living bioelectronics），該裝置結合活細胞、凝膠及電子元件，能與人體組織結合，有效治療皮膚疾病。

芝加哥大學的田博智（Bozhi Tian，音譯）教授及研究小組把這項成果發表於《科學》（Science）期刊。

報告指出，田博智教授的實驗室多年來持續研究如何把剛性、金屬、笨重的電子元件與柔軟、靈活的人體組織結合，以及活細胞、組織與合成材料的交互作用。過去，該小組曾研發出能透過光線控制的小型心臟起搏器及用作骨骼植入物的堅固、靈活材料。

「活體生物電子」是該團隊的最新進展，也被稱為「有生命的藥物」，主要目標是緩解人體皮膚的發炎狀況。田博智教授指出，傳統的生物電子裝置採用電子元件及柔軟材料，就此減少對人體的刺激，他與研究小組則採用創新方法，把活細胞直接整合到電子設備中。

報告指出，「活體生物電子」包含一個輕薄且具有彈性的電子電路框架，附帶感測器，並使用由澱粉及明膠組成的凝膠加以包覆；這種凝膠相當柔軟，可模擬人體組織，凝膠中則含有表皮葡萄球菌（S. epidermidis），這種細菌會自然出現在人體皮膚上，可減少炎症。

研究團隊測試發現，把含有表皮葡萄球菌的「活體生物電子」貼片放置在實驗小鼠的皮膚上時，細菌會分泌特殊的化合物，產生消炎效果；此外，該貼片附帶的感測器可監控皮膚的溫度及溼度，有助持續監測及改善牛皮癬皮膚病，且不會刺激皮膚。

研究人員指出，「活體生物電子」是生物電子學領域的重要進展，未來有望把相關技術擴大應用於其他疾病的治療，例如心臟或神經刺激。

研究小組指出，人體與電子設備的整合，迄今仍是重大挑戰。目前雖有起搏器等設備可改善許多患者的生活品質，但這些裝置的金屬及剛性特點常引發排斥反應。

如今他們研發出的「主動生物整合活體電子」（Active Biointegrated Living Electronics , ABLE）有如活體藥物，可以持續使用半年或更長時間，不須頻繁補充藥物或更換裝置。此外，ABLE裝置可冷凍乾燥保存，需要使用時加入水分即可，相當便利。

田博智教授指出，ABLE有極大的應用潛力，除了可治療牛皮癬，也可嘗試用來加快糖尿病患者的傷口癒合速度，甚至擴展到其他組織類型及細胞類型，例如創造能產生胰島素的裝置，或與神經元連接的裝置。

他說：「目前的成果讓我非常振奮，這個構想已醞釀了15年，這段期間我們分析許多問題，例如細胞如何與材料相互作用以及水凝膠的化學及物理學，終於實現這個飛躍式的突破。」