无创植入脑芯片或将成为现实
作者:365bet网页版 发布时间:2025-11-17 10:14
· 未来,治疗很多与炎症有关的疾病可能不再需要开颅手术,比如阿尔茨海默病、中风后遗症、神经性疼痛,甚至一些脑肿瘤。帕金森病、癫痫和阿尔茨海默病等脑部疾病会导致大脑神经元活动异常,可以通过电刺激进行治疗。作为传统的治疗方法,电极植入往往需要开颅手术,存在受伤的风险。近日,一项研究展示了一种植入微电极装置的无创解决方案:通过静脉注射,微电极可以“骑着”人体自身的免疫细胞直接进入脑部病灶。该研究最近发表在《自然生物技术》杂志上。作者是来自麻省理工学院(MIT)媒体实验室等机构的国际研究团队。该研究得到了中国天桥脑科学研究所等的支持他们的机构。通过对老鼠的实验,他们开创了一种不需要手术、可以靶向植入的脑电刺激新方法。无论是治疗帕金森病的深部脑刺激(DBS),还是治疗癫痫、抑郁症等疾病,现有的高效治疗方法大多依赖植入式电极。这意味着医生必须进行开颅手术,将电极植入大脑的特定位置。手术本身伴随着感染、出血和组织损伤的风险,给患者带来很大的身心负担。无创植入脑芯片可以是现实网络的图解虽然经颅磁刺激无创技术避免了手术,但其空间分辨率是一大缺陷,无法实现对神经元的精细控制。如何在飞行过程中将电子设备精确输送到大脑深处iding手术一直是神经科学和医学领域的一大难题。为了解决这个问题,研究团队设计了一个巧妙的生物“Express”系统,并将该技术平台命名为“Circulatonics”。首先,他们创建了子电池大小的无线电子设备(SWEDS)。这些装置的直径只有约10微米,比人体中的一些细胞还要小,因此可以通过细小的血管在太空中自由穿行。它就像一个小型太阳能电池板,可以通过外部近红外光照射获得能量并产生电刺激。近红外光可以穿透几厘米的组织,包括头骨和大脑,使设备能够无线供电。接下来,他们发现了一种称为单核细胞的免疫细胞作为电子设备的“快递员”。这类细胞是人体的“巡逻者”。当身体某处发生炎症时(例如脑部各种神经系统发生炎症)(例如阿尔茨海默氏病、中风和脑肿瘤),它们可以穿过血脑屏障并在发炎部位积聚。研究人员使用了一种名为“点击化学”的技术,可以将复杂生物系统中的两个特定分子模块快速紧密地连接起来。研究人员将小型装置牢固地附着在单核细胞表面,形成“细胞电”。为了验证这种溶液的效果,研究人员首先将少量的物质注射到小鼠大脑的特定区域(丘脑腹外侧核),诱导局部炎症模型,模拟各种脑部疾病的病理状态。随后,他们通过静态静脉注射将“细胞-电子”杂交体传递给小鼠。研究发现,72小时后,这些杂交体成功穿过血脑屏障,并精确地积聚在大脑的发炎区域。在对照组中,无论是微型设备单独的(没有细胞“信使”)或混合体被注射到大脑中而不只是肿胀。当研究人员从外部用一束近红外光照射小鼠头部时,集中在伤口处的微型装置被成功“点燃”,并通过检测神经元活动标记物(C-Fos蛋白)和单细胞生电,开始发出微弱电流。研究证实:“我们的结果表明,通过将电子设备的功能与活细胞的生物运输能力融合,我们可以实现非手术的、有针对性的大脑神经调节。” “作者总结道,”这意味着未来可能不需要开颅手术来治疗许多与炎症相关的疾病,例如阿尔茨海默病、复发性中风、神经性疼痛,甚至一些脑肿瘤。 “这项技术的前景还不止于此。理论上,通过更换不同类型的“快递”细胞(如T-T细胞-靶细胞),未来该技术有望应用于治疗身体其他部位的疾病。作者还提醒,这项技术还处于早期动物实验阶段。研究中使用的细胞电子混合体的安全性和保真度仍有改进的空间,人体还需要更长时间的观察和更大规模的测试来证实。 特别声明:以上内容(如有则包括照片或视频)由自媒体平台“网易号”用户上传发布。本平台仅提供信息存储服务。 注:以上内容(如有,包括图片、视频)由网易HAO用户上传并发布,网易HAO为社交媒体平台,仅提供信息存储服务。
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