郭宇尧和她的导师Herdeline “Digs” Ardoña正在进行一项光电子生物混合心脏接口的研究。他们开发的一种全新的光驱动聚合物生物混合心脏装置,于2026年3月在《Cell Biomaterials》上发表。这项技术通过光能直接转化为电流,不需要金属电极就可以控制活体心脏组织的电机械活动。 研究人员用一种弹性聚合物基底,再加上一层含有供体-受体结的光电聚合物薄膜,把这种装置和心脏组织联系起来。当这种薄膜被绿光脉冲照射时,就会产生可控的光电流,给心脏细胞表面带来局部电场,促使心肌细胞同步收缩,从而模拟出健康的心跳节律。这种装置的设计避免了金属电极带来的组织损伤和污染风险。 研究团队还给装置增加了双层介质结构,让它在水性细胞培养条件下更加稳定。他们认为,这种光驱动接口可以用心脏的电机械脉冲语言与心脏交流。它不像光遗传学那样需要基因改造细胞就能产生效果,能直接应用于未处理的天然组织。 在药物筛选方面,研究者给光驱动心脏组织施加候选药物后,可以实时观察到药物对机械应变、收缩力和蛋白网络结构的影响。他们还设想把这个技术做成可植入的心脏贴片来治疗心律失常,让柔性设备包覆受损的心肌并通过光刺激实现精准起搏。 团队正致力于研发对近红外光响应的复合材料来提升体内光穿透深度。他们还在和医学专家合作评估安全性和耐久性。 这个研究的主要作者是郭宇尧,她最近在加州大学欧文分校获得了化学与生物分子工程博士学位。Steve Zylius拍摄了相关图片。Yuyao Kuang博士对这项技术也有贡献。UC Irvine的研究员Steve也参与了这个项目。Herdeline “Digs” Ardoña领导的团队开发了这个光电子生物杂交心脏接口。Kuang博士还提到了Cell Biomaterials.2026这本期刊。这项研究是由加州大学欧文分校的University科研团队完成的。Steve提供了图片。Yuyao Kuang是研究的成员之一。