科學家研發“可注射”電極 使神經刺激療法比以往更可行

儘管可以通過刺激神經的植入電極來治療諸如癲癇病和慢性疼痛之類的疾病，但這些剛性電極僵硬、昂貴，並且需要手術進行植入。但是，科學家現在已經創造了一種替代方案，其採取的形式是一種柔性可注射電極。

威斯康星大學麥迪遜分校的生物醫學工程師正在開發所謂的“injectrode”技術。他們系統的核心是類似於外科手術膠水的液態硅樹脂，其中包含金屬納米粒子以使其具有導電性。注射到目標神經周圍後，有機硅會在體內固化，呈現出與生物組織不同的柔性，可拉伸稠度。結果，與剛性電極不同，該材料能夠隨着身體扭曲和伸展，而不會斷裂或散開。

而且，儘管大部分注入劑位於體內深處的神經周圍，但更多的硅酮卻沉積在皮膚的下方，而薄薄的絕緣痕跡將兩個區域連接在一起。利用商店購買的常規經皮電神經刺激（TENS）單元，隨後可以在需要時通過皮膚對神經進行電刺激。相比之下，將電流施加到傳統的剛性電極上是相當昂貴和複雜的過程。

到目前為止，科學家們已經利用它們的系統通過刺激迷走神經來誘導豬的心率變化-先前該團隊已經提出了刺激該神經作為治療心力衰竭和高血壓的方法。該技術還經過了美國食品藥品監督管理局（FDA）的許多臨牀前測試，以期最終進行人體試驗。

該研究論文的合著者、副教授Kip Ludwig表示：“隨着我們越來越瞭解如何與神經系統接合，我們不僅限於通過侵入性外科手術植入的東西。實際上，我們可以改變刺激方式，與神經的‘交談’方式，因為我們實際上只是將與深層神經的連接重新引到皮膚表面。”

該論文最近發表在《Advanced Healthcare Materials.》雜誌上。Ludwig及其同事現在正在通過他們的生物技術初創公司Neuronoff將這種注射系統商業化。