突破性科学工具！研究表明：新品种移液器可以实现对单个细胞的离子调控！

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这篇论文研究了微型离子电子微量移液器在神经元和星形胶质细胞活动中的精确和动态离子调节。研究团队开发了一种微型离子电子微量移液器，其尖端填充了聚电解质，出口尺寸小于2微米。这种设备能够按需对单个细胞进行离子操作，而不同时输送溶剂或其他溶质。通过电学、化学和光学表征以及计算模型，证实了该设备具有高空间和时间精度。在海马切片中验证时，该设备展示了钾离子（K⁺）的离子电子释放，低电流（<200nA）有效、快速且可逆地调节单个目标神经元和星形胶质细胞。这些发现表明，离子电子微量移液器有潜力揭示神经元和胶质细胞对局部细胞外环境特定变化的不同反应，为神经科学研究和治疗创新提供了新的见解。

研究表明，离子电子微量移液器能够在低电流下实现对特定离子浓度的精确、无流动的局部改变，从而有效地触发神经元和星形胶质细胞的反应。与传统的离子导入法相比，这种工具具有显著优势，避免了其局限性，同时实现了一个数量级更高的效率。研究还发现，局部增加细胞外K⁺可以诱导不同的神经元放电模式，而Na⁺的输送未能产生相同的效果，表明这种去极化是离子调节的直接结果，而不是电场效应。星形胶质细胞对K⁺和Na⁺水平的局部增加均有反应，但K⁺的效果更为显著。这些结果表明，离子电子微量移液器在神经科学研究中具有重要的应用潜力，能够深入探讨离子稳态和细胞间通讯等复杂的神经生物学机制。

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临床意义

设备的精度和应用：该研究开发的微型离子微管能够在低电流(<200 nA)下有效释放钾离子（K⁺），实现对单个神经元和星形胶质细胞的精准调控。这为研究神经元和胶质细胞的离子反应机制提供了前所未有的工具。  神经元和星形胶质细胞的响应：微管在小鼠脑片实验中表现出能够通过增加细胞外K+浓度来诱导神经元兴奋，以及通过钾离子的释放快速改变星形胶质细胞的膜电位。这种特性有助于研究细胞在不同生理和病理条件下的功能变化。  对神经科学研究的贡献：这项技术可以用于研究离子稳态的分子机制，例如星形胶质细胞的K⁺缓冲功能。这不仅有助于提高对脑功能和功能障碍的理解，还为未来的治疗策略提供了可能性。  潜在的治疗应用：由于其精确的离子调控能力，这种技术可能应用于开发新的神经调控方法，甚至可能用于治疗急性和慢性神经疾病。  总之，这项研究不仅在技术上实现了对单细胞离子环境的高精度调控，还为深入理解神经科学领域的复杂离子相互作用提供了新的视角，具有重要的临床研究和潜在应用价值。

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