摘要
研究人员已经开发出一种能够传输多种药物和彩色光的软神经植入物。
研究人员已经开发出一种能够传输多种药物和彩色光的软神经植入物，神经科学家认为，这种植入物可以加速发现大脑疾病，如帕金森症、阿尔茨海默症、成瘾、抑郁症和疼痛。研究结果发表在《自然生物医学工程》杂志上。
该设备使用乐高(lego)式的可更换药物盒和强大的蓝牙低能量，可以长时间使用药物和光瞄准感兴趣的特定神经元。
美国科罗拉多大学博尔德分校和韩国先进科学技术研究所的研究员、该研究的主要作者拉扎·卡齐说:“这种无线神经装置能够实现以前从未实现过的慢性化学和光学神经调节。”
卡齐说，这项技术大大超过了传统的神经科学家使用的方法，传统的方法通常包括刚性金属管和光纤来传输药物和光线。除了由于与笨重设备的物理连接而限制受试者的运动外，它们相对坚硬的结构随着时间的推移会导致软组织损伤，因此不适合长期植入。虽然已经作出了一些努力，通过结合软探针和无线平台，在一定程度上减轻了不良组织反应，但以前的解决方案受到了限制，因为它们无法长时间提供药物，而且控制装置庞大而复杂。
为了实现长期的无线药物传输，科学家必须解决药物耗尽和蒸发的关键挑战。来自韩国高级科学技术研究院和西雅图华盛顿大学的研究人员合作发明了一种带有可替换药盒的神经装置，这可以让神经科学家在几个月的时间里研究相同的大脑回路，而不用担心药物耗尽。
这些“即插即用”的药盒被组装到老鼠的大脑植入物中，用一个柔软超薄的探针(人类头发的厚度)，由微流体通道和微小的led(比一粒盐还小)组成，可以无限制地给药和光传输。
通过智能手机上优雅而简单的用户界面，神经科学家可以很容易地在任何植入的目标动物身上触发任何特定的光和药物传输组合或精确的测序，而无需在实验室里进行物理操作。使用这些无线神经装置，研究人员还可以很容易地建立完全自动化的动物研究，其中一个动物的行为可以通过条件触发光和/或药物传递，对其他动物的行为产生积极或消极的影响。
“这一革命性的设备是先进电子设计和强大的微型和纳米级工程的成果，”韩国科学技术研究院电气工程教授Jae-Woong Jeong说。“我们有兴趣进一步开发这项技术，使大脑植入物应用于临床。”
华盛顿大学医学院麻醉学、疼痛医学和药理学教授Michael Bruchas说，这项技术将在很多方面帮助研究人员。
他说:“这让我们能够更好地剖析行为的神经回路基础，以及大脑中特定的神经调节器如何以各种方式调节行为。”“我们也渴望将该设备用于复杂的药理学研究，这可能帮助我们开发新的治疗疼痛、成瘾和情绪障碍的方法。”
韩国科学技术研究院郑氏集团的研究人员开发了可穿戴和可植入设备的软电子产品，华盛顿大学布鲁哈斯实验室的神经科学家研究控制压力、抑郁、成瘾、疼痛和其他神经精神疾病的大脑回路。在连续三年的时间里，工程师和神经科学家在全球范围内通力合作，经过数十次设计迭代，终于在自由活动的老鼠身上成功验证了这种强大的大脑植入物。研究人员认为，这种植入物能够真正加速大脑及其疾病的发现。
来源：Medindia
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