有機電子離子泵有6個小孔（位于金色方塊上的黑點），這些小孔能夠高速釋放神經(jīng)遞質(zhì),。為了比較大小,，我們把這個離子泵放在瑞典硬幣（大約1美分硬幣大小）旁邊,。人類神經(jīng)元傳遞信息的速度比我們眨眼的速度還快30倍,。一個神經(jīng)元能在10毫秒內(nèi)通過細胞膜釋放化學(xué)物質(zhì)，隨即鄰近細胞上的受體接收這種化學(xué)物質(zhì),，信息就這樣被傳遞出去,。

　　到目前為止，即使在微流體的作用下,，研究者們也仍然模擬不了高速化學(xué)信號,。目前，瑞典 Link,？ping 大學(xué)的一個團隊已經(jīng)設(shè)計并創(chuàng)造了一種電控離子泵,，這種離子泵傳遞神經(jīng)遞質(zhì)的速度和活體神經(jīng)元傳遞的速度相當(dāng)。

　　這款新儀器是在由同一個實驗室研發(fā)的老版的有機電子離子泵（OEIP）的基礎(chǔ)上改進的版本,。此儀器依靠電場使帶電粒子不在任何流體的作用下穿過薄膜,。這個2.5厘米的泵是由金屬制成，通過光刻技術(shù)使聚合物通道印到玻璃上,，并且和電源連接,。

　　傳統(tǒng)的儀器是將離子從離子源沿著通道水平地移動到目標區(qū)域，這些離子可能是任何一種小的帶電粒子,，如：神經(jīng)遞質(zhì),、質(zhì)子和金屬離子等。上述的橫向運動相對緩慢,，有時從給上電到離子到達靶點需要數(shù)秒才能完成,。然而這種新研發(fā)的泵利用了聚合物薄膜的超薄特點，通過縱向運動達到目的,。

　　“我們沒有采用橫向穿過數(shù)毫米的薄膜,，而是采用了同一種薄膜的縱向厚度，只需要縱向穿過幾百納米,?！毖芯啃〗M的成員 Daniel Simon 說，同時他還是 Link,？ping 大學(xué)有機電子實驗室的助理教授,。

　　它的工作原理是這樣的：

　　電流沿著六條水平路徑推動神經(jīng)遞質(zhì)，每條路徑的中間有一個小孔，一打開開關(guān),，研究人員激活可以改變離子源的電場,，迅速將帶電粒子沿著短的豎直通道射向小孔。

　　隨即研究人員給它們設(shè)定好一個靶點,，比如一個細胞或者一片組織,。這個團隊最開始使用乙酰膽堿測試儀器，乙酰膽堿是大腦和運動神經(jīng)元連接中的一種常見的神經(jīng)遞質(zhì),，它能使化學(xué)物質(zhì)在 45 到 50 毫秒內(nèi)到達靶點,。

　　這六個新高速排列的離子傳遞通道都能被分別激活，這就使研究者能夠自由地將神經(jīng)遞質(zhì)傳遞到樣本的任何部分,。因此,，他們能夠用乙酰膽堿激活培養(yǎng)皿中的一組神經(jīng)元而不破壞到其他神經(jīng)元。

　　目前這個團隊正在活體細胞上測試儀器,，除了能夠提高我們研究神經(jīng)元信號的能力,，這種技術(shù)還能打開高速傳遞神經(jīng)遞質(zhì)的腦部移植發(fā)展的大門。將來,，這種離子泵還可能聯(lián)合化學(xué)療法，用在如今的大腦電刺激療法上,，比如深度刺激大腦來治療癲癇,，Simon 說，“通過身體不能正常產(chǎn)生信號的化合物來治療神經(jīng)退行性疾病,，有著無限可發(fā)展的機會,。”