可变形束环助力治疗神经系统疾病

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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。

图片来源：物理学家组织网

科技日报北京4月28日电 （记者张佳欣）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。