生物电现象（生物电现象及其产生机制）

生物电现象

风雨之夜，生物电现象，雷电交加，孩提时代的我们不寒而栗、瑟瑟发抖。自然界中的闪电从此深深印在了我们脑海里。我们对于电，开始觉得神奇，而且对其敬畏。我们从漫画书里被“雷公电母”的故事吸引，探寻自然界中电现象的秘密。

生物电现象（生物电现象及其产生机制）

图1：雷公电母

渐渐地，我们开始明白，下雨，生物电现象，是因为风中有朵雨做的云；而闪电，是因为风中有一朵带正电荷和一朵带负电荷的云。电现象，同样也广泛存在于生物中。先贤们很早就观察到，电鳐在捕食猎物时会放电，水中动物受到电击后麻痹，任由电鳐捕食。科学家们在解剖青蛙时发现，青蛙的肌肉和神经里也蕴藏着电能。而我们生物电的使用大师，非美洲电鳗莫属，它发电的最大电压达800伏，足以击死一头牛。不少人开始觉得我们人体也有电，可能是因为她倾城的回眸一笑时触电般的感觉；还有些人可能是在现实中或者是在电影电视中，看到手术台或者床边的心电监护仪上心电图的波形逐渐变慢、消失，最后变成一条直线时沉浸在绵绵不绝的悲伤中的心悸感。

生物电现象及其产生机制

200多年前，人类就发现动物体带电的事实，并利用电鳐所发生的生物电治疗精神病。18世纪末，L.伽伐尼发现蛙肌与不同金属所构成的环路相接触时发生收缩的现象，提出“动物电”的观点。但被伏打推翻证明蛙肌的收缩只是由于蛙肌中含有导电液体，将绑在青蛙肌肉两端的不同金属连接成闭合回路，这才是产生电的关键。以后C.马蒂乌奇、E.H.杜布瓦－雷蒙和L.黑尔曼等的工作，都证明了生物电的存在。20世纪初，W.艾因特霍芬用灵敏的弦线电流计，直接测量到微弱的生物电流。1922年，H.S.加瑟和J.埃夫兰格首先用阴极射线示波器研究神经动作电位，奠定了现代电生理学的技术基础。1939年，A.L.霍奇金和A.F.赫胥黎将微电极插入枪乌贼大神经，直接测出了神经纤维膜内外的电位差。这一技术上的革新，推动了电生理学理论的发展。1960年，电子计算机开始应用于电生理的研究，使诱发电位能从自发性的脑电波中，清晰地区分出来，生物电现象，并可对细胞发放的参数精确地分析计算。

生物电现象名词解释

科技日报纽约8月26日电（记者冯卫东）美国卡内基梅隆大学和新加坡南洋理工大学的研究人员开发出一种称为“电子芯片上的器官”的平台，该平台可利用生物电传感器对心脏细胞的电生理学进行三维测量。相关研究成果发表在最近的《科学进展》杂志上。

研究人员将一系列由金属电极或石墨烯传感器制成的传感器阵列固定在芯片表面，然后蚀刻出一个锗金属底层。移除这个底层后，生物传感器阵列就可释放并以桶形结构从表面卷起。

研究团队在心脏球体（由心脏细胞制成的细长器官）上测试了该平台，这些三维心脏球体的宽度约为2—3根人类头发。通过将平台盘绕在球体上，可高精度地收集电信号读数。他们通过对卷起过程的力学分析精确地控制传感器的形状，以确保传感器与心脏组织之间的接触。该技术还可自动调节传感器和组织之间微妙“接触”的水平，以避免因外部压力而改变组织的生理条件，生物电现象，从而测量出高质量的电信号。