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新型纖維材料可將光信號和藥物送遞人類大腦

2015年02月12日 10:7 4259次瀏覽 來源:   分類: 新材料前沿

  據(jù)國外媒體報道,《黑客帝國》或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實!目前,美國麻省理工學(xué)院研究人員最新研制一種細(xì)纖維材料,寬度不足頭發(fā)直徑,組建成一個人機(jī)接口界面,將人類大腦和計算機(jī)連接在一起。
  該系統(tǒng)可以直接送遞光信號和藥物到大腦,基于電子讀取數(shù)據(jù)持續(xù)監(jiān)控各種輸入信號產(chǎn)生的效果。美國麻省理工學(xué)院材料科學(xué)和工程學(xué)副教授波莉娜-安尼克瓦(Polina Anikeeva)說:“我們正在建造一個神經(jīng)界面,以更有機(jī)化的方式與大腦組織相互作用。”
  傳統(tǒng)神經(jīng)探測設(shè)備可以記錄一種信號類型,限制信號在任何時間送遞至大腦。目前,麻省理工學(xué)院科學(xué)家可能找到改變這種方式的途徑,通過制造一種復(fù)雜纖維,寬度不足頭發(fā)直徑,該材料能夠制造一種神經(jīng)接口系統(tǒng),直接送遞光信號和藥物抵達(dá)大腦。這項最新研究報告發(fā)表在近期出版的《自然生物技術(shù)》雜志上。
  這種新型纖維是由聚合物材料制成,類似于神經(jīng)組織的特征,波莉娜稱,該材料能夠更長時間地停留在人體內(nèi),而不會損傷周圍的微妙組織結(jié)構(gòu)。這種聚合纖維甚至比人體神經(jīng)組織更柔軟,看起來更加逼真。
  當(dāng)前用于記錄和刺激神經(jīng)組織的設(shè)備是由金屬、半導(dǎo)體、玻璃材料制成,在使用時會不同程度地?fù)p傷身體組織,這是神經(jīng)修復(fù)手術(shù)存在的一個棘手問題。當(dāng)前關(guān)鍵的技術(shù)是制造一個較大尺寸的神經(jīng)接口界面,使用這種纖維制造通道,例如:光波導(dǎo)纖維攜載光線、中空管運(yùn)送藥物、傳導(dǎo)電極攜載電信號。
  光線通過這種光通道進(jìn)行傳輸,實現(xiàn)光基因神經(jīng)刺激,所產(chǎn)生的效應(yīng)可由嵌入電極進(jìn)行監(jiān)控。同時,一種或者多種藥物可通過中空通道注入大腦,期間神經(jīng)細(xì)胞的電子信號能夠?qū)崟r記錄下來所產(chǎn)生的藥物反應(yīng)。
  麻省理工學(xué)院研究人員認(rèn)為,這種獨特的植入裝置可以傳輸光信號和藥物至大腦,而不會損傷大腦組織。

責(zé)任編輯:淮金

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