科技日報記者 張佳欣

英國劍橋大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型神經(jīng)植入物。在對實驗鼠進(jìn)行的研究中，科學(xué)家使用該生物融合裝置改善了其大腦和癱瘓肢體之間的連接。雖然在將其用于人類之前還需進(jìn)行廣泛的研究和測試，但對于截肢者、失去肢體或肢體功能的人來說，這是一個很有前途的進(jìn)展。研究論文22日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

(相關(guān)資料圖)

在對大鼠進(jìn)行的一項研究中，劍橋大學(xué)的研究人員使用生物融合裝置來改善大腦與癱瘓肢體之間的聯(lián)系。該設(shè)備結(jié)合了柔性電子設(shè)備和人體干細(xì)胞，即人體“可重新編程”的主細(xì)胞，以更好地整合神經(jīng)并驅(qū)動肢體功能。圖片來源：英國劍橋大學(xué)

該裝置結(jié)合了柔性電子裝置和人體干細(xì)胞，即人體可重新編程的主細(xì)胞，以更好地整合神經(jīng)和驅(qū)動肢體功能。

研究人員表示，通過將活的人體細(xì)胞與生物電子材料相結(jié)合，他們創(chuàng)造了一個系統(tǒng)，能以更自然、更直觀的方式與大腦交流，為假肢、腦機(jī)接口，甚至增強(qiáng)認(rèn)知能力開辟了新的可能性。

之前使用神經(jīng)植入物恢復(fù)肢體功能的嘗試大多以失敗告終，因為隨著時間的推移，疤痕組織往往會在電極周圍形成，阻礙裝置和神經(jīng)之間的連接。

研究人員設(shè)計了一種生物兼容的柔性電子裝置，它足夠薄，可連接到神經(jīng)末梢。然后，他們將一層重新編程為肌肉細(xì)胞的干細(xì)胞放置在電極和活體組織之間。該裝置與宿主身體結(jié)合，防止了疤痕組織的形成。這是第一次以這種方式將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于生物體。

該裝置植入大鼠癱瘓的前臂。干細(xì)胞在植入前已轉(zhuǎn)化為肌肉細(xì)胞，并與大鼠前臂的神經(jīng)整合。雖然大鼠的前臂沒有恢復(fù)運(yùn)動，但該裝置能夠從大腦中接收到控制運(yùn)動的信號。如果連接到神經(jīng)的其余部分或假肢，該裝置可幫助恢復(fù)運(yùn)動。

在為期28天的實驗中，細(xì)胞在電極上存活了下來，這是第一次有證據(jù)表明細(xì)胞可在這種實驗中存活如此長時間。研究人員表示，將兩種先進(jìn)的神經(jīng)再生療法，即細(xì)胞療法和生物電子療法結(jié)合到一個裝置中，可克服這兩種方法的缺點(diǎn)，提高功能和靈敏度。

總編輯圈點(diǎn)：

恢復(fù)癱瘓者肢體功能的嘗試，目前有很多種，但與其他技術(shù)相比，用生物融合裝置改善大腦與癱瘓肢體之間聯(lián)系的方法具有多種優(yōu)勢：更容易集成、具有長期穩(wěn)定性、裝置體積非常小，尤其是最后一點(diǎn)，這意味著植入時只需要進(jìn)行鎖孔微創(chuàng)手術(shù)。同時，因為使用的是現(xiàn)成的細(xì)胞，新裝置也是一種高度可擴(kuò)展的解決方案。

標(biāo)簽：