A magnet pulls small magnetic particles inside a gel to control a neural cell's flow of certain ions. （磁铁将小的磁性粒子拉入凝胶中，以控制神经细胞中某些离子的流动）

加州大学洛杉矶分校（University of California, Los Angeles）的生物工程师在《先进材料》（《Advanced Materials》）杂志上发表了他们的最新研究成果：含有微小磁性颗粒的凝胶状物质可以用来治疗疾病或损伤引起的慢性疼痛。从广义上讲，这项研究证明了生物力学在治疗疾病时的应用前景。

研究人员使用凝胶内部的小磁性颗粒来控制细胞膜上对触觉和痛觉起作用的蛋白质对机械刺激的响应，以控制蛋白质内某些离子的流动。加州大学洛杉矶分校博士毕业生、该研究的第一作者Andy Kah Ping Tay说：“我们的结果表明,通过控制蛋白质内某些离子的流动，从而减少疼痛信号的传递，使生物系统内神经网络达到动态平衡。”

为了制造磁化凝胶，研究人员从人造玻尿酸（玻尿酸，一种在脊髓和大脑中自然存在的凝胶状物质，它有助于为身体那些部位的细胞提供结构支持的物质；人造玻尿酸一般用于化妆品和美容产品中的填充物和防潮屏障）入手。他们将微小的磁性颗粒放入生物相容性凝胶中。接下来，他们在凝胶中培育了一种初级神经细胞——背根神经节神经元。

在实验室测试中，研究人员利用磁场对粒子产生“拉力”，并将其通过凝胶传递到要嵌入的细胞中。他们发现，磁诱导的机械力导致了神经元中钙离子的增加。这种离子的流入表明神经元对力有响应。随着时间的推移，通过不断增加力，研究人员发现神经元通过减少疼痛信号来适应持续的刺激。

在这项研究中，研究小组提出，磁性凝胶可以根据不同的生物材料量身定制，用于治疗心脏和肌肉疾病。这些类型的生物材料也可以用于科学研究：模拟脑震荡或其他创伤事件中，重大物理力量对体内的细胞受到的影响。

加州大学洛杉矶分校生物工程教授、该项研究的首席研究员Dino Di Carlo表示:“主流现代医学大多数都以通过使用药物在体内的化学反应和分子变化来治疗疾病为中心。但我们通过小范围内力的控制研究的突破，打开了一个新的治疗思路——使用物理力来启动细胞内部有益的变化。虽然道阻且长，但就目前研究结果表明，这条通往“机械产品”治疗疾病的道路是光明的。”

内容来源：https://medicalxpress.com/news/2018-08-mechanoceuticals-bioengineers-magnetic-pain.html
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