2024年5月30日，芝加哥大学Bozhi Tian、Jiping Yue，罗格斯大学Simiao Niu共同通讯在Science发表题为Active biointegrated living electronics for managing inflammation的文章，开发了一种创新的“活性生物集成生活电子（ABLE）”平台，将生物电子与活细菌成分相结合，用于管理银屑病等炎症性疾病，提出了一种在电子设备和生物组织之间建立无缝接口的新方法。
ABLE平台的特点是由生物电子布局和人皮肤共生菌表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）组成的活水凝胶界面。这种活的生物界面能够在微生物与哺乳动物之间进行多模式信号转导，弥合合成材料与活组织之间的差异。研究人员精心设计了水凝胶基质，以支持细菌的生存能力、生物电能力和生物力学特性。他们以明胶（gelatin）作为蛋白质基质，木薯淀粉（tapioca starch）作为多糖成分，模仿生物膜的自然组成。这种创新方法延长了细菌的生存能力，并使设备能够冷冻储存，增强了其实际应用。
ABLE设备在监测和治疗银屑病（一种慢性炎症性皮肤病）方面表现出非凡的能力。通过记录电生理信号并无线探测皮肤电阻抗、体温和湿度，ABLE平台可以有效诊断和跟踪银屑病的进展。值得注意的是，生物界面内的活细菌成分调节了皮肤的免疫环境，导致特征性银屑病症状（如红斑、硬结和脱屑）显著减少。
通过全面的机制研究，研究人员揭示了基于ABLE的治疗的潜在机制。他们发现，治疗效果是通过toll样受体2（TLR2）途径介导的，活菌产生TLR2配体，调节免疫反应。基因表达分析揭示了对银屑病发病机制相关基因的实质性调控作用，包括与免疫反应、表皮增生、炎症和血管生成有关的基因。值得注意的是，ABLE平台通过结合消毒电极解决了与使用活体材料相关的潜在生物危害问题，消毒电极在治疗完成后有效地消除了活体界面内的细菌。
这项开创性的工作代表了生物电子学领域的重大进步，有望彻底改变疾病诊断和治疗。ABLE平台在电子和生物组织之间建立无缝接口的能力，加上其免疫调节能力，为开发各种炎症和自身免疫疾病的新治疗策略开辟了令人兴奋的机会。
