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能加速老鼠神经再生的装置

2018-10-12 11:10:11  来源:网易科技  责任编辑:庆鹤

  10月12日消息,美国西北大学材料科学家和工程师与华盛顿州大学的神经外科医生共同研发出一种装置,能够向手术后的老鼠神经末梢传递有规律的电脉冲。研究人员宣称,这种装置能够加速老鼠腿部神经的再生,并且提高肌肉强度和控制力的恢复程度。这种无线装置只有硬币大小而且薄如纸片,维持大约两个周的工作之后就会被身体吸收。

科学家把这个装置植入老鼠体内,加速了神经再生

  研究团队将这种临时性工程学技术描述为自然医学,它最终将能够补充或者取代人类目前所采用的药物治疗方法。此外,这种生物电子医学技术据说能够用于临床并且直接作用在需要治疗的部位,这也能够减少传统的永久式植入物的副作用和风险性。

  研究论文的合著者,西北大学的John A Rogers教授称:“这种工程设计的系统能够提供积极的治疗效果,而且最终将完全消失在身体内。这种治疗方法能够让患者开始考虑除药物和化学制剂之外的其它治疗选择。”

  据研究人员称,这些发现为神经受损的患者带来了新的治疗希望。对于需要进行手术的患者,常规方法是在他们手术治疗的过程中采用一种电刺激的方法。但是目前为止,医生们没有找到一种方法能够在患者恢复和痊愈的各个时间段提供连续不断的电刺激。

  华盛顿大学生物医学工程学副教授,研究论文的合著者Wilson Zack Ray博士称:“我们都清楚手术过程中的电刺激是有效的,但是一旦手术结束,这种介入的窗口就会被关闭。借助这种装置,我们已经证实,按照预设程序进行的电刺激能够进一步提高神经的恢复程度。”

  这项技术利用的是一种超薄的弹性装置,它包裹在受损神经周围并且在设定的时间点释放电刺激,直到几天后在身体内分解。研究人员是通过一个体外发射器为这种装置提供能量并进行操控的。

  华盛顿大学的研究人员在坐骨神经受损的老鼠体内对这种生物电子学装置进行了研究。坐骨神经负责传递腿部信号,并且操控小腿和脚部的肌腱和肌肉群。研究人员借助这种装置以每天一小时的频率对老鼠分组进行了持续1天、3天和6天的电刺激,他们还设置了一组没有电刺激的对比试验。在接下来的10个周时间里研究人员对这些老鼠的恢复情况进行了监测。

  研究人员发现,任何一只接受电刺激的老鼠,其肌肉质量和肌肉强度都超过未接受电刺激的老鼠。此外,老鼠接受电刺激的天数越长,它们神经信号传递和肌肉强度的恢复就更快而且更彻底。研究人员并未发现这种装置的电刺激和吸收带来其它有害的生物学效应。

  Ray称:“在我们进行这项研究之前,我们并不确定更长时间的电刺激是否会带来不同,现在我们已经知道了结果,那么我们就能够尝试寻找最理想的电刺激时间来让恢复效果最大化。比如12天的电刺激是否会比6天带来更好的治疗效果?或许我们下一步就要开始探索。”这项研究同样表明,这种装置不仅能够充当一种临时的起搏器,还能够成为脊髓和其它需要电刺激的身体部位的一种接口。

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