这大概是一个从科幻小说中被提出的概念，可以直接注入大脑或者身体其他部位的电子设备，并可以治疗从神经衰退性疾病到瘫痪的一切疾病。

这听起来似乎不可能，直到你参观了Charles Lieber的实验室。

一个由化学教授Lieber Mark Hyman带领的国际研究小组，开发出了一个制造纳米级电子支架，并可以通过注射器注射的方法。一旦连接到电子装置中，这些支架可以被用来监测神经活动，刺激组织甚至促进神经元的再生。该研究发表在6月8日的杂志《Nature Nanotechnology》上。

“我不觉得其具有革命性的潜力，” Lieber说。 “它开辟了一个全新的边境，在这里我们可以探索电子结构和生物学之间的边界科学。在过去的三十年里，人们在微加工制造技术上不断改进，我们已经能够制造越来越小的刚性探针，但没有一个人真正解决了这一问题，即电子/细胞的对接，这已经是工程生物水平的工作。”

对于Lieber 来说，将生物学与电子器件结合起来不是什么新想法了。

在早先的研究中，Lieber实验室的科学家们证明，支架可用于制造“cyborg”组织，即当心脏或神经细胞随着嵌入支架生长的时候。研究人员然后能够使用该设备来记录由组织所产生的电信号，并当他们施加心血管或神经刺激药物的时候，测量那些信号的变化。

“我们能够证明，我们可以制造这个支架，并在其上培养细胞，但我们并没有真正有一个想法如何插入这些支架到预先存在的组织，” Lieber说。 “但是，如果你想研究大脑或开发探索脑机接口，你就需要插入一些东西进入到人体，当完全从制作衬底释放电子支架时，我们注意到它几乎是不可见的，而且像聚合物一样柔性，并且真的可以被吸进一个玻璃针或吸管。在这里我们简单地问一下， 有可能通过针头注射和运输网状电子器件么，这是在在生物学和医学上，一个用于运输许多种药物的过程——你可以去看医生，注入这些东西，然后你就可以与医生联网了。”

尽管注入电子器件到大脑并不是第一次尝试，深部脑刺激已被用来治疗各种病症几十年了，纳米支架完全在不同的尺度上运作。

“现有的技术相对于大脑是有线的方式，” Lieber解释到。 “无论是硅探头或柔性聚合物，它们都会引起炎症，并需要周期性地改变位置或刺激的组织。但是，如果使用我们的注射电子器件，就好像它是不存在的。他们比最先进的任何柔性电子产品都更柔性100万倍，并具有亚细胞的特征尺寸，他们就是我所说的“neuro-philic” ——他们实际上喜欢与神经元相互作用的。“

尽管他们的潜力巨大，可注射支架的制作却是出乎意料的非常容易。

“这就是美的所在，与传统的制造技术相兼容，” Lieber说。

该过程类似于蚀刻微芯片的技术，开始与沉积在衬底上的可溶解层。要制造支架，研究人员先铺垫了一层纳米线，夹在有机聚合物层的网格。然后第一层被溶解后，留下的柔性网格结构，这时就可以被抽入注射器针头，像注射其他药物一样注射。

注射后，网格的输入/输出可以被连接到标准测量电子器件，使得集成器件可以被记录，并用于刺激或记录神经活动。

“这类事情以前从来没有做过，无论从基本的神经科学，还是从医学的角度来看，” Lieber说。 “这真是令人兴奋的，并且有很多潜在的应用。”

展望未来，Lieber说，研究人员希望更好地较长一段时间里，理解大脑和其他组织对注射电子器件如何做出响应。

哈佛大学的技术开发办公室为该技术已申请了临时专利，并正在积极寻求商业机会。

“这些结果可以证明，这确实是一个可行的技术，” Lieber说。 “能够精确地在特定区域定位和记录，甚至在从较长的时间周期的特定神经元的活动这个概念，这可能，我觉得，可以对神经科学产生巨大的影响”。

新材料在线编译整理——翻译：Gary    校正：摩天轮