活動細胞或組織(如人體、電信動物組織)不論在靜止狀態還是微型無線問世活動狀態，都會產生與生命狀態密切相關的天線，有規律的可高電現象，稱為生物電。精度監測生物電信號包括靜息電位和動作電位，生物其本質是電信離子的跨膜流動。然而，微型無線問世要想精確地記錄這些電信號成為科學家們面臨的天線一大重要難題。
鑒于此，可高研究團隊開發出了有機電散射天線(OCEAN)。這款天線能同時記錄來自數千個位點的電信號，且空間分辨率高達微米級別。另外，OCEAN上的天線可將電信號轉換為光，使用生物實驗室中常見的標準光學顯微鏡即可輕松測量這些光。
為成功研制出這款天線，研究團隊先在玻璃基板上疊加導電和絕緣材料，然后使用聚焦的離子束蝕刻出納米級的小孔。隨后，他們將這塊芯片浸入含有一種聚合物前體的溶液中。通過向溶液中施加電流，前體材料被吸引到芯片上的小孔內，蘑菇形天線從下往上開始“生長”。
借助該方法，研究團隊在單塊芯片上制造出數百萬個天線。這些天線的寬度僅1微米，具有出色的靈敏度，可檢測低至2.5毫伏的信號，遠遠低于神經元用于通信的100毫伏信號。同時，這些設備還能捕捉電信號的快速變化，并在毫秒內作出響應。
研究團隊表示，有了這款無線天線，他們無需借助電線和放大器，就能對人體內的細胞進行深入研究。這有望為心律失常、阿爾茨海默病等疾病的診斷提供新途徑，從而實現更有針對性的治療。
這款微型無線天線的研制成功，不僅為精確記錄電信號長期以來的難題提供創新性解決方案，也為人體內的細胞進行深入研究貢獻了重要力量。未來，隨著技術的不斷優化升級，這款微型無線天線將會在更多領域中發揮其獨特的應用價值。
素材來源：科技日報
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