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大脑植入电极会导致身体的免疫系统将它们视为异物
时间:2021-08-31 15:42:04

据外媒报道,虽然大脑植入电极在恢复残疾人功能等方面的应用显示出了不小的发展潜力,但随着时间的推移,它们往往会失去功能。不过现在一种新的涂层可以让它们在植入后工作更长时间。大脑植入电极经常会导致身体的免疫系统将它们视为异物,这在植入最初导致会植入部位发生炎症,最终则会导致其周围形成一层疤痕组织。

疤痕组织会极大地削弱了它们刺激邻近神经元或监测神经活动的能力。

为了解决这个问题,韩国科学技术研究院(KIST)和韩国延世大学的科学家们开发出了一种新型的低摩擦植入电极涂层,叫润滑免疫隐形探针表面(LIPS)。它的灵感来自于哈佛大学的SLIPS(全称润滑液体注入多孔表面)技术,而后者的灵感又来自于食肉猪笼草光滑的叶子。

LIPS被设计成用于现有的神经植入物,它由硅基组成并注入生物相容性全氟聚醚润滑剂。虽然涂层并没有使下面的电极变得更软,但它能让电极滑进大脑并对周围的脑组织造成很小的变形或压力。此外,LIPS的光滑性可以防止免疫细胞粘附,从而最大限度地减少疤痕组织的形成。

科学家们将这种涂层应用于由32个电极组成的神经探针上并将其植入大鼠的大脑中。结果发现,在植入后不久,超90%的电极能检测到神经活动--这是接受无涂层探针的对照组老鼠记录的数量的两倍,后者发生了更多的炎症。

此外,在被疤痕组织包裹之前,未包裹的探针只能探测约一个月的大脑信号,而LIPS包裹的探针却能探测四个月。

科学家们希望,一旦进一步发展,这种涂层也可以用于延长其他类型的医疗植入物的使用寿命。由KIST的Cho Il-Joo博士和延世大学的Jung-Mok Seo博士领导的这项研究已经在《Adavanced Science》发表了相关论文。

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