科技日報北京7月18日電 (記者張夢然)特定神經可進行人為(wei) 刺激以治療疼痛。但神經越細,與(yu) 所需電極的連接就越困難。德國慕尼黑工業(ye) 大學和日本NTT醫療與(yu) 健康信息學實驗室的科學家現已開發出采用4D打印技術生產(chan) 的柔性電極。一旦接觸到水分,它們(men) 就會(hui) 自動折疊並包裹在細小的神經周圍。該研究發表在新一期的《先進材料》雜誌上。
神經係統通過電脈衝(chong) 控製人體(ti) 運動。但醫學界也會(hui) 對神經細胞進行人為(wei) 刺激,例如,刺激周圍神經可用於(yu) 治療慢性疼痛或睡眠呼吸暫停;刺激迷走神經可用於(yu) 治療抑鬱症和癲癇症,但這條神經的直徑約幾毫米,比較粗。相比之下,刺激直徑從(cong) 幾十到幾百微米的神經就頗具挑戰性,這些細如發絲(si) 的神經需要製作精細且精準的電極。
4D打印技術能以有針對性的方式重塑3D打印物體(ti) ,研究人員此次新開發出的4D打印電極,在插入潮濕組織時,電極會(hui) 折疊並包裹在超薄神經纖維周圍。該電極最初是使用3D打印技術製造的,可靈活調整形狀、直徑和其他特征。電極內(nei) 部的結構化鈦金塗層可在電極和神經纖維之間“溝通”,研究人員既可刺激神經,又可用電極測量神經信號。
這種新型電極既堅固又易於(yu) 管理,在生物醫學領域具有廣泛應用。研究團隊已在蝗蟲身上進行了驗證,結果顯示,直徑100微米的細神經纖維被包裹,卻完全不會(hui) 損傷(shang) 神經,這一優(you) 點將使它成為(wei) 未來醫學界部署周圍神經刺激的重要手段。
【總編輯圈點】
精準再造神經網絡曾屬於(yu) 科幻小說的範疇,但隨著製造技術飛速進步,設計和複製精密神奇的大腦和神經元網絡不再是禁區。科學家不僅(jin) 嚐試用納米支架+幹細胞構建人工大腦用於(yu) 腦研究;還用3D打印的細管引導受損神經再生;現在他們(men) 又連接了電極與(yu) 纖細的神經,實現最細微級別的精確操作。相信未來的神經手術會(hui) 像現在修補骨頭和血管那樣輕鬆。(來源:科技日報)
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