灵活的机器人神经袖带为神经系统疾病的微创监测和治疗提供了潜力

导读 剑桥大学的研究人员开发出了微型、灵活的装置,可以包裹单个神经纤维而不造成损坏。这些机器人神经袖口结合了软机器人技术和柔性电子设备,...

剑桥大学的研究人员开发出了微型、灵活的装置,可以包裹单个神经纤维而不造成损坏。这些机器人神经“袖口”结合了软机器人技术和柔性电子设备,为各种疾病的诊断和治疗提供了新的可能性,例如癫痫、慢性疼痛或假肢的控制。

解决当前神经植入的局限性

目前用于连接连接大脑和脊髓的周围神经的工具已经过时、笨重,并且神经损伤的风险很高。相比之下,剑桥团队开发的机器人神经袖带足够灵敏,可以抓住或包裹脆弱的神经纤维,而不会造成损坏。对老鼠的测试表明,这些装置只需要微小的电压就能以受控的方式改变形状,在神经周围形成一个自闭合环,而不需要手术缝合或胶水。

“包裹神经的神经套囊是目前可用的侵入性最小的植入物,但尽管如此,它们仍然体积太大、僵硬且难以植入,需要大量操作,并且可能对神经造成创伤,”来自剑桥大学的合著者DamianoBarone博士说。临床神经科学系。

潜在的应用和未来的可能性

电神经植入物可用于刺激或阻断目标神经的信号,通过阻断疼痛信号可能有助于缓解疼痛,或通过向神经发送电信号来恢复瘫痪肢体的运动。研究人员使用通常用于软机器人技术的导电聚合物设计了新型神经袖带。超薄袖带采用两层独立的设计,施加微量的电流会使设备膨胀或收缩。

“利用这种方法,我们可以到达通过开放手术难以到达的神经,例如控制疼痛、视力或听力的神经,但不需要在大脑内植入任何东西,”巴罗恩说。“能够将这些袖带包裹在神经上,这使得外科医生的手术变得更加容易,而且对患者来说风险也更小。”

研究人员计划在动物模型中进一步测试这些设备,并希望在未来几年内开始在人体中进行测试。领导这项研究的乔治·马利亚拉斯教授说:“制造可以通过电激活改变形状的植入物的能力为未来高度针对性的治疗开辟了一系列可能性。”“未来,我们也许能够拥有可以在身体中移动,甚至进入大脑的植入物——这让你梦想着我们未来如何利用技术造福患者。”

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