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科学家研发“可注射”电极 使神经刺激疗法比以往更可行

  • 更新日期 - 2019年11月14日 21:35

尽管可以通过刺激神经的植入电极来治疗诸如癫痫病和慢性疼痛之类的疾病,但这些刚性电极僵硬、昂贵,并且需要手术进行植入。但是,科学家现在已经创造了一种替代方案,其采取的形式是一种柔性可注射电极。

科学家研发“可注射”电极 使神经刺激疗法比以往更可行

威斯康星大学麦迪逊分校的生物医学工程师正在开发所谓的“injectrode”技术。他们系统的核心是类似于外科手术胶水的液态硅树脂,其中包含金属纳米粒子以使其具有导电性。注射到目标神经周围后,有机硅会在体内固化,呈现出与生物组织不同的柔性,可拉伸稠度。结果,与刚性电极不同,该材料能够随着身体扭曲和伸展,而不会断裂或散开。

而且,尽管大部分注入剂位于体内深处的神经周围,但更多的硅酮却沉积在皮肤的下方,而薄薄的绝缘痕迹将两个区域连接在一起。利用商店购买的常规经皮电神经刺激(TENS)单元,随后可以在需要时通过皮肤对神经进行电刺激。相比之下,将电流施加到传统的刚性电极上是相当昂贵和复杂的过程。

科学家研发“可注射”电极 使神经刺激疗法比以往更可行

到目前为止,科学家们已经利用它们的系统通过刺激迷走神经来诱导猪的心率变化-先前该团队已经提出了刺激该神经作为治疗心力衰竭和高血压的方法。该技术还经过了美国食品药品监督管理局(FDA)的许多临床前测试娇妻被塞玫瑰花,以期最终进行人体试验。

该研究论文的合著者、副教授Kip Ludwig表示:“随着我们越来越了解如何与神经系统接合,我们不仅限于通过侵入性外科手术植入的东西。实际上,我们可以改变刺激方式,与神经的‘交谈’方式,因为我们实际上只是将与深层神经的连接重新引到皮肤表面。”

该论文最近发表在《Advanced Healthcare Materials.》杂志上。Ludwig及其同事现在正在通过他们的生物技术初创公司Neuronoff将这种注射系统商业化。

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