研究人员研发微型电子植入物 可代替药物刺激神经或治疗慢性疾病

　　据外媒报道，近日，弗劳恩霍夫的研究人员正在研究微型植入物，以替代冗长和不舒服的治疗，即传递有针对性的电脉冲来刺激神经细胞和治疗一些慢性疾病。

　　Fraunhofer IZM与代尔夫特工业大学合作生产了微型、灵活且耐用的电子植入物，包括一个专用传感器来监测患者的膀胱，并将数据通过无线方式发送至目的地。植入物本身通过超声波进行无线充电，超声波会刺激植入物中的微小弹性谐振器，然后将能量从机械运动中进行电能。

　　弗劳恩霍夫可靠性和微整合IZM研究所的组长Vasiliki Giagka解释说：“电子植入物可以释放中断的信号或阻止有害信号，它们可以将信号发送到身体的其他地方。失去了自然控制膀胱功能的患者可以受益于一种微型生物电植入物，这种植入物可以监测他们的膀胱，并在他们需要使用厕所时发送信号。它还可以利用高频刺激受损的神经来防止膀胱无意排空。”

　　324个电极和复杂的电子学集成到柔性种植体对神经活动的刺激与监测在大脑表面。版权所有|蒂莫西、本杰明·霍斯曼。

　　将微型植入物设计为通过使用有针对性的电脉冲刺激某些生理反应的电极，直接与神经细胞接触。柔性电极连接到10微米薄的微芯片上，以在神经和植入物之间建立新的反馈回路，并有助于为每位患者引入定制的局部治疗方法。由生物相容性材料如聚合物、贵金属和硅制成的所谓的电化学（用于药物微植入物）有朝一日可能会取代传统的药物。

　　新的治疗途径可能依赖于这些电学疗法，从而有可能最大限度地减少传统药物治疗造成的不必要的副作用。研究人员预计，其他常见的慢性疾病，如哮喘、糖尿病、帕金森氏症、偏头痛、风湿、高血压等，只要潜在的生物机制对电刺激仍然敏感，就可以从这些治疗中获益。

　　但是可靠性和使用寿命是实现这一目标甚至在进行任何临床试验之前的关键。Giagka解释说：“我们目前正在开发新的测试概念，以检查植入物在整个过程中的可靠性，而且我们仍在努力使刺激器小型化和优化。”

　　由于植入物需要在人体中可靠地运转数十年，因此微刺激器的耐用性仍然是一个特殊的挑战。同时，该团队正在尝试将整个系统的尺寸减小到小于一立方厘米。

　　Vasiliki Giagka 在Fraunhofer IZM 成立了专门的生物电子技术工作组，作为“ Fraunhofer Attract”计划的一部分，同时她还是TU Delft的助理教授，现已与欧洲，美国和欧洲的合作伙伴建立了联系，以及亚洲通过微植入物促进电刺激疗法的前景。微植入物的数据也必须非常安全，正在与Fraunhofer的柏林数字转换中心合作进行调查。

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