神經疾病的救星   機器人「神經袖套」

編譯/高晟鈞

來自劍橋的研究人員,成功將柔性電子技術與軟性機器人相結合,可以在不傷害神經的前提下包裹單一神經纖維,並診斷和治療一系列神經性疾病,包括癲癇慢性疼痛,甚至是控制義肢。

研究人員設計了一種由導電聚合物製成的新型神經袖套,當袖套包裹在神經上時,可以幫助外科醫生的手術變得更加容易。示意圖。圖 / 123RF

神經植入物

神經植入物可以用於刺激或阻斷目標神經中的訊號,例如阻斷疼痛訊號來緩解疼痛、向神經發送電訊號來恢復癱瘓肢體的運動。此外,在含有高密度神經纖維的身體區域(脊隨附近)進行手術時,神經監測也是進行外科手術的重要一環。

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神經相當脆弱且敏感,所以當像是電極等裝置與其接觸時,都會對神經造成危險,而這些植入物通常會直接接觸神經纖維,因此存在著很高的神經損傷風險。「包裹神經的神經套囊是目前侵入性最小的植入物;儘管如此,對於神經來說,它們仍然體積太大、僵硬且難以植入,需要大量操作,並且可能對神經造成創傷。」作者Damiano Barone博士說道。

新型神經「袖套」

研究人員設計了一種由導電聚合物製成的新型神經袖套,其通常用於軟體機器人,超薄袖套採用兩層獨立設計,施加少量的電力(僅幾百毫伏)就會導致設備膨脹或收縮。這種袖套非常小,小到可以透過針筒注射至目標神經,當袖套透過電激活時,會改變形狀以包裹神經,從而監測或改變神經活動。

在大鼠身上進行的測試表明,無需手術即可成功放置袖帶,並在目標神經周圍形成了一個自閉合環。研究人員計劃在動物模型中進一步測試這些設備,希望未來幾年內開始在人體中進行測試。

「利用這種方法,我們可以到達通過開放手術難以到達的神經,像是控制疼痛、視力或聽力的神經,而需要在大腦內植入任何東西。當袖套包裹在神經上時,可以幫助外科醫生的手術變得更加容易,而且對患者來說風險也更小。」Damiano Barone博士說道。

製造透過電激活改變形狀的植入物為精準治療開闢了一系列的可能性。未來,或許植入物可以進入大腦,並造福腦部疾病的患者。

資料來源:news-medical

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