儘管根據經驗已知運動對健康有益,但其機制在很大程度上尚不清楚。最近的研究表明,運動會使肌肉分泌一種稱為肌因子的激素樣物質,但肌因子含有許多作用未知的物質。這次,東北大學的一個研究小組開發了一種包裹在肌肉細胞中的有機電極,並成功展示了肌因子作用的例子。

 這次,我們開發了一種可拉伸的有機電極絲,由包裹肌肉細胞的導電聚合物PEDOT和聚氨酯複合材料製成。由於電極具有高容量,因此可以通過不損傷細胞的安全電刺激來自由控制肌肉運動的強度和頻率。

 研究小組使用這種肌肉電極線來證明運動過程中釋放的肌因子會吸引白細胞。 將白細胞放置在兩根肌肉電極線之間並僅刺激一側的肌肉細胞會導致白細胞朝該方向遷移。有人提出,即使在實際的肌肉中,也存在肌肉/免疫細胞網絡,該網絡在運動過程中將肌因子分泌到血液中,吸引免疫細胞,抑制炎症,並改善肌肉中的胰島素作用。

 肌肉通過肌因子調節整體身體健康,據說對肥胖和糖尿病等多種疾病有治療作用。這一成果預計將有助於闡明運動對健康的影響機制以及開發運動藥(帶來運動效果的藥物)。此外,由於此次開發的電極對於肌肉以外的細胞的電刺激也有效,因此有望為未來以電控制人體功能的機器人技術做出貢獻。

論文信息:[科學報告] 用導電軟線培養收縮骨骼肌細胞,以進行有效的選擇性刺激

東北大學

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