可长期调节神经功能的通用型无创神经接口
作者: aeks | 发布时间: 2025-11-06 21:28 | 更新时间: 2025-11-06 21:28
学科分类: 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术 神经科学
植入外周神经的生物电子器件为临床疾病的治疗与康复提供了潜力,例如在慢性偏头痛、高血压等多种病症中展现出应用前景。然而,这类器件植入体内后,机体对异物的免疫反应(即异物反应)会导致免疫细胞(如巨噬细胞)浸润器件与神经的界面,引发炎症,进而激活成纤维细胞在界面形成纤维囊。随着时间推移,纤维囊不断增厚,会严重降低界面的电性能,缩短器件的使用寿命。
为解决这一问题,研究团队开发了一种强效生物黏附策略,研制出黏附性无纤维化生物电子(ANB)器件。该器件采用生物黏附水凝胶,能与外周神经表面形成酰胺键和氢键,实现紧密黏合。它可应用于不同大小的多种外周神经(如枕神经、迷走神经、坐骨神经等),并能维持长达12周的无纤维化界面。
实验表明,这种黏附界面能有效抑制免疫细胞浸润,从而阻止纤维囊的形成。在自发性高血压大鼠模型中,使用ANB器件刺激腓深神经可稳定调节血压达4周,而无黏附的器件在1周后便失去效果。植入12周后,ANB界面的巨噬细胞、平滑肌肌动蛋白和胶原蛋白积累极少,与正常神经组织相近,证明其支持无纤维化的持久神经调控能力。该研究为长期稳定的生物电子界面提供了新方法,有望推动生物电子器件在疾病治疗与康复中的临床转化。