研究人員將柔性電子學(xué)和軟機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出一種微小而靈活的神經(jīng)“束環(huán)”，可用于診斷和治療一系列疾病。
圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

近日，英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員將柔性電子學(xué)和軟機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出一種微小而靈活的神經(jīng)“束環(huán)”，可用于診斷和治療一系列疾病，包括癲癇和慢性疼痛，還能用于控制假肢。相關(guān)論文發(fā)表在26日的《自然·材料》雜志上。

目前用于連接周?chē)窠?jīng)（連接大腦和脊髓的43對(duì)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)神經(jīng)）的工具相當(dāng)笨重，造成神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)很高。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的神經(jīng)束環(huán)非常靈敏，可以連接或包裹脆弱的神經(jīng)纖維，且不會(huì)造成任何損害。

具體而言，研究人員設(shè)計(jì)了一種由導(dǎo)電聚合物制成的超薄神經(jīng)束環(huán)。該束環(huán)有兩個(gè)不同的層，對(duì)其施加極少量電壓（只有幾百毫伏）時(shí)，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備膨脹或收縮。束環(huán)非常薄，可卷成針狀注射到目標(biāo)神經(jīng)附近。被電激活時(shí)，束環(huán)會(huì)改變形狀包裹神經(jīng)，使研究人員能監(jiān)測(cè)或改變神經(jīng)活動(dòng)。

研究人員表示，為確保這種設(shè)備在體內(nèi)安全使用，他們?cè)O(shè)法將啟動(dòng)所需電壓降至極低水平。更重要的是，這些束環(huán)可在兩個(gè)方向上改變形狀，還可重新編程。這意味著醫(yī)生可調(diào)整設(shè)備在神經(jīng)周?chē)馁N合程度，直到獲得最佳結(jié)果。

在大鼠身上的測(cè)試表明，束環(huán)可在不做手術(shù)的情況下成功放置到位，只需很小電壓就能以受控的方式改變形狀，且無(wú)需手術(shù)縫合或膠水。研究人員計(jì)劃在動(dòng)物模型上進(jìn)一步測(cè)試這些設(shè)備，并希望在未來(lái)幾年內(nèi)進(jìn)行人體試驗(yàn)。

這種方法讓研究人員無(wú)需在腦內(nèi)植入電極，就可接觸到開(kāi)放性手術(shù)難以觸及的神經(jīng)，如控制疼痛、視覺(jué)或聽(tīng)力的神經(jīng)。通過(guò)電激活改變植入物形狀的能力，為高度靶向治療開(kāi)辟了一系列可能性。

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)