人有一个复杂的系统(tǒng),大脑是总指挥,四肢(zhī)是执行者,大脑指挥其(qí)他躯体行动,做一(yī)系列动作(zuò)。
而大脑也是我们最脆弱的器官之一,就像豆腐一样(yàng)软。另一方面,大脑植入物通常是由金属和其他刚性材料制成的,久而(ér)久之会导致炎症和留(liú)下疤痕。
麻省理(lǐ)工(gōng)学院(yuàn)的工程(chéng)师正在研(yán)发一种柔(róu)软、灵活的神经植(zhí)入物,这种植入物可以轻(qīng)柔地(dì)顺应大脑的轮廓(kuò),并在较长时间内监测大脑活动,而不会损(sǔn)害周围的组织。这种可弯曲的(de)电子(zǐ)设备可以替代现有(yǒu)的金属(shǔ)电极,用于(yú)监测大脑活动,也可以用(yòng)于刺激(jī)神经区域的大脑植入物,以缓解(jiě)癫痫、帕金森病和严重抑郁症的症状。
机械(xiè)工(gōng)程和土木与(yǔ)环(huán)境工程教授赵宣(xuān)和(音(yīn)译)领导的研(yán)究小组,开发出一(yī)种3d打印(yìn)神经探头的方法(fǎ)。
这种设备(bèi)是由一种导电的聚合物或软塑料制(zhì)成的。研究小组(zǔ)将这(zhè)种类(lèi)似(sì)液体的导电聚合物溶(róng)液转(zhuǎn)变成一(yī)种更像粘性牙(yá)膏(gāo)的物(wù)质,然后将这种物质注(zhù)入传统的3d打印机中,制造(zào)出稳定的导电图案。
研究小组(zǔ)打印了一些软电子设备,其(qí)中包括(kuò)一个小的橡胶电极,他们将其(qí)植入老(lǎo)鼠的大(dà)脑。当老鼠在一个受控的环境中自由移动时,神经探头能(néng)够从单个神经元捕捉到活动(dòng)。监测(cè)这种活(huó)动可以为(wéi)科学(xué)家提供大脑活动的高分辨率(lǜ)图像,并(bìng)有助于为(wéi)各(gè)种神经障碍量身定做(zuò)治(zhì)疗(liáo)方法和(hé)长(zhǎng)期的大脑(nǎo)植入(rù)物。
“我们(men)希望(wàng)通过展示这个概(gài)念证明,人们可以快速地使用这项技术来制(zhì)造不同(tóng)的设备,”研(yán)究小(xiǎo)组的(de)Hyunwoo Yuk说(shuō)。“他们可(kě)以改变设计,运(yùn)行打印代码,并(bìng)在(zài)30分钟内生成一个新的设计(jì)。希望这将简化神经接口的开发(fā),令(lìng)神经接口完全由软材料制(zhì)成。”
该团队在《自然(rán)通讯》杂志上发(fā)表了他们(men)的研究结(jié)果。