科技日報北京8月10日電 （記者常麗君）植入式神經(jīng)假體裝置（NPDs）是腦機(jī)接口（BCIs）的關(guān)鍵組成部分，直接與局部神經(jīng)細(xì)胞對接。但NPDs可能會被免疫系統(tǒng)排斥而使移植失敗。最近來自美國佐治亞理工學(xué)院等多家單位的一個研究小組提出了一種柔性生物兼容腦植入裝置設(shè)想，有望降低免疫反應(yīng)，提高手術(shù)成功率，為那些脊髓損傷和使用義肢的人帶來利益。相關(guān)論文發(fā)表在《微系統(tǒng)與納米工程》雜志上。

　　目前最先進(jìn)的NPDs通常由硅和貴金屬制成，堅硬的材料和柔軟的腦組織機(jī)械性質(zhì)不匹配，而且NPDs材料屬于外來物，會引起接口部位炎癥反應(yīng)，甚至神經(jīng)退化，使記錄的神經(jīng)信號失真。

　　研究小組提出的生物兼容性接口稱為“基于細(xì)胞外基質(zhì)的植入式神經(jīng)電極”（ECM-NEs）。腦組織的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）主要包括層黏連蛋白、纖維連接蛋白和膠原蛋白，將含有ECM分子和抗炎癥藥物的生物分子涂在NPD表面，能很好地解決生物兼容性問題。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把ECM材料作為涂層和支架時，能形成天然的生物兼容性基質(zhì)，促進(jìn)神經(jīng)再生，增強(qiáng)神經(jīng)元和接口間的連接性。這些分子還能調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，減少發(fā)炎和神經(jīng)膠質(zhì)疤痕的形成。

　　這種設(shè)計將接入腦中的非天然材料最小化，而且植入部分在接入目標(biāo)腦區(qū)時能保持堅硬，隨后變得柔軟，與周圍腦組織柔軟程度相匹配，減小組織的炎癥反應(yīng)。

　　但目前，利用細(xì)胞外基質(zhì)向腦內(nèi)植入功能性電極還只是一種概念論證。論文作者之一、佐治亞理工學(xué)院與艾默里醫(yī)學(xué)院副教授洛塔什·卡魯姆拜雅說：“我們希望一旦掌握相關(guān)的納米制造技術(shù)，能將這一設(shè)想轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，將這種生物兼容性電極用于下一波腦植入手術(shù)?！?/p>

　　據(jù)美國國家衛(wèi)生研究院報告，目前美國每190人中就有一個失去肢體的。對這些殘疾人來說，護(hù)理成本和保證生活質(zhì)量都是巨大負(fù)擔(dān)。NPDs開發(fā)出來已近20年，為這些人獨立生活帶來了很大幫助。

　　總編輯圈點

　　全世界植入式醫(yī)療的研究結(jié)果頻頻向我們證明植入式醫(yī)療時代即將到來。這一次，美國的研究團(tuán)隊將生物兼容腦應(yīng)用在脊椎損傷的治療中。這是一種脊髓神經(jīng)細(xì)胞失去了大腦的意識支配的疾病，患者迫切地需要進(jìn)行意愿性的功能活動。這一讓人振奮的突破，讓植入式醫(yī)療成為醫(yī)療研發(fā)新寵，但較為深入的學(xué)術(shù)研究、跨領(lǐng)域的多學(xué)科協(xié)作以及苛刻的臨床實驗讓植入式醫(yī)療電子設(shè)備在美國等發(fā)達(dá)國家的發(fā)展如火如荼，希望未來越來越多的研究成果出現(xiàn)在中國。