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2英国牛津大学牛津大学牛津大学综合生物学培训中心3英国牛津大学生物化学系4对这项工作 *相当贡献 *通讯作者摘要的生物电子设备，这些设备是无绳和软的，在医学，机器人和化学计算中的开发项目的前线。在这里，我们描述的是生物启动的合成神经元，完全由柔软的柔性生物材料组成，能够在厘米距离内快速电化学信号传递。像天然细胞一样，我们的合成神经元从其末端释放神经递质，从而启动下游反应。神经元的成分是通过脂质双层连接的纳米液水滴和水凝胶纤维。传输是通过轻驱动泵向上游双层驱动的，并通过离子传导蛋白孔介导。通过将多个神经元捆绑成合成神经，我们表明不同的信号可以同时沿平行轴突传播，从而传递时空信息。合成神经可能在下一代植入物，软机器和计算设备中起作用。引言生物电子学的新兴领域主要集中于可植入和可穿戴的医疗设备的开发，这些设备可调节目标组织的生物电活性以产生治疗作用1-5。类似的技术正在加速机器人技术6,7和计算设备8-12的进度。然而，由于其僵硬的电极阻碍，传统设备尚未发挥其全部潜力。机械性能不是生物电子学所面临的唯一问题。这种电极通常会随着时间的流逝而降解，从而导致与活细胞的通信失去。此外，刚性电极材料，例如金属，产生较差的设备 - 组织界面，导致细胞的不加区分靶向，组织损伤3。解决这些局限性的努力涉及用软或生物组件13,14封装电极，或者专注于电极微型化和提高的柔韧性4,13。然而，这种修改无法改变这些材料的固有机械性能，这意味着它们仍然太僵硬，无法满足生物组织的机械要求3。常规电极仅限于使用电脉冲（场和电流）作为活细胞检测的信号2,4。但是，在细胞通信中，信号在很大程度上基于离子和分子的释放15,16。通过用软电极材料（例如导电17-20）替换设备中的传统电极来取得进展。随着生物相容性和柔韧性的改善，由这些材料构建的设备涉及许多常规技术的固有局限性。例如，软电极材料已被用于介导离子信号传导，从而提供了与组织20-22的增强界面，但到目前为止的方法已经是
合成神经中的平行传输
主要关键词
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