英国剑桥大学研究人员将柔性电子学和软机器人技术相结合,开发出一种微小而灵活的神经“束环”,可用于诊断和治疗一系列疾病,包括癫痫和慢性疼痛,还能用于控制假肢。相关论文发表在26日的《自然·材料》杂志上。
目前用于连接周围神经(连接大脑和脊髓的43对运动和感觉神经)的工具相当笨重,造成神经损伤的风险很高。研究团队开发的神经束环非常灵敏,可以连接或包裹脆弱的神经纤维,且不会造成任何损害。
具体而言,研究人员设计了一种由导电聚合物制成的超薄神经束环。该束环有两个不同的层,对其施加极少量电压(只有几百毫伏)时,会导致设备膨胀或收缩。束环非常薄,可卷成针状注射到目标神经附近。被电激活时,束环会改变形状包裹神经,使研究人员能监测或改变神经活动。
研究人员表示,为确保这种设备在体内安全使用,他们设法将启动所需电压降至极低水平。更重要的是,这些束环可在两个方向上改变形状,还可重新编程。这意味着医生可调整设备在神经周围的贴合程度,直到获得最佳结果。
在大鼠身上的测试表明,束环可在不做手术的情况下成功放置到位,只需很小电压就能以受控的方式改变形状,且无需手术缝合或胶水。研究人员计划在动物模型上进一步测试这些设备,并希望在未来几年内进行人体试验。
这种方法让研究人员无需在脑内植入电极,就可接触到开放性手术难以触及的神经,如控制疼痛、视觉或听力的神经。通过电激活改变植入物形状的能力,为高度靶向治疗开辟了一系列可能性。
英国剑桥大学研究人员将柔性电子学和软机器人技术相结合,开发出一种微小而灵活的神经“束环”,可用于诊断和治疗一系列疾病,包括癫痫和慢性疼痛,还能用于控制假肢。相关论文发表在26日的《自然·材料》杂志上。
目前用于连接周围神经(连接大脑和脊髓的43对运动和感觉神经)的工具相当笨重,造成神经损伤的风险很高。研究团队开发的神经束环非常灵敏,可以连接或包裹脆弱的神经纤维,且不会造成任何损害。
具体而言,研究人员设计了一种由导电聚合物制成的超薄神经束环。该束环有两个不同的层,对其施加极少量电压(只有几百毫伏)时,会导致设备膨胀或收缩。束环非常薄,可卷成针状注射到目标神经附近。被电激活时,束环会改变形状包裹神经,使研究人员能监测或改变神经活动。
研究人员表示,为确保这种设备在体内安全使用,他们设法将启动所需电压降至极低水平。更重要的是,这些束环可在两个方向上改变形状,还可重新编程。这意味着医生可调整设备在神经周围的贴合程度,直到获得最佳结果。
在大鼠身上的测试表明,束环可在不做手术的情况下成功放置到位,只需很小电压就能以受控的方式改变形状,且无需手术缝合或胶水。研究人员计划在动物模型上进一步测试这些设备,并希望在未来几年内进行人体试验。
这种方法让研究人员无需在脑内植入电极,就可接触到开放性手术难以触及的神经,如控制疼痛、视觉或听力的神经。通过电激活改变植入物形状的能力,为高度靶向治疗开辟了一系列可能性。
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