深圳先进院研发新型仿玫瑰花瓣神经接口器件
深圳先进院研发新型仿玫瑰花瓣神经接口器件
有望办理植入式医疗器件要害困难
外貌设计有微锥阵列布局的神经接口器件有效低落炎性回响并促神经元网络化。深圳先进院供图
神经刺激技能因对如帕金森症、癫痫、失明和抑郁等神经系统疾病的治疗有显著结果而备受存眷。传统植入式神经器件凡是回收金属、有机物和高分子等复合质料制备，但因其与生物组织机能相差较大，植入后易被视为异物而引起炎性回响，最终导致器件被纤维化组织包裹以及植入体周围神经元的灭亡。
针对该问题，中国科学院深圳先进技能研究院（以下简称深圳先进院）研究团队研发出具有微锥阵列布局的神经接口器件，颠末小鼠试验后，能显著促进神经元突触的贴赞同攀爬（类登山虎行为），以及周期性神经元网络构建，不只极大提高神经器件植入后的生物相容性与有效性，也为神经元网络重建与成果调理提供全新计策与要领。7月27日，相关成就颁发于工程规模权威期刊《微系统与纳米工程》。陈洪旭、王璐璐为配合第一作者，杜学敏与鲁艺为配合通讯作者，深圳先进院为独一通讯单元。
“人体对植入式器件很是敏感，一旦植入会有很大的回响。”杜学敏暗示，炎症和神经元的坏死会影响神经器件在慢性植入进程中的机能，严重阻碍了神经刺激技能的遍及应用。因此，如何减轻神经器件界面的炎性回响并实现恒久有效的刺激，是植入式神经器件亟待办理的要害问题。
针对现有挑战，在基于前期研究中证实的微纳布局可以或许调控细胞的行为，研究团队提出一个假设，是否可以或许通过一种微观的物理布局，让神经器件起到恒久抗炎的结果？玫瑰花瓣奇特的布局给团队带来了科研灵感。
研究团队将胶体微球在基底上规整分列，操作离子刻蚀法将球体举办刻蚀，随后制备出仿玫瑰花瓣外貌独占的微锥阵列布局，并将这种胶体晶体刻蚀要领制备出的非凡布局设计到神经器件外貌。在验证尝试中，研究人员首先将具备微纳布局的植入式神经器件放入含有神经细胞的造就基中，调查发明，神经元细胞在打仗到微纳布局之后，促进了神经元突触的攀赞同发展，并形成了奇特的周期性神经网络。
当组织受到损伤时，星型胶质细胞会被立即激活，通过大量增殖对患处或植入式器件举办包裹，以防备其他组织受到侵害。
“传统的植入式神经器件通过包裹抗炎症的药物，来低落炎症的产生，抗炎症的浸染很是有限。”鲁艺暗示，而在6周的慢性植入小鼠尝试中，研究团队发明，这类结新型构可以或许阻碍星型胶质细胞的贴赞同组织包囊的形成，进而证实了具有微纳描摹的植入式神经器件具有优异的抗炎成果。
该研究通过奇特的物理布局有效低落了炎性回响并促进神经元网络化，不只为神经器件恒久植入并有效刺激提供保障，并且也为重建神经元网络及调理神经成果提供全新计策与要领，在植入式医疗器件等方面具有精采的应用前景。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41378-020-0172-0
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