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《國際要聞》比頭髮還細! 新微型探針將用來研究與調控脊髓功能
2022-06-23

※加州大學聖地牙哥分校研發一款超微型探針,預計用來研究與調控脊髓功能。(Photo credit: UCSD and Prof. Axel Nimmerjahn and Donald Sirbuly)

加州大學聖地牙哥分校的研究團隊開發出一種微小的神經探針,其大小約為人類頭髮的五分之一。這款探針非常靈活,因其體積非常微小可以長期植入且不活化免疫反應。

它的微型尺寸使其能應用於植入其他探針無法到達的區域,如: 脊椎骨之間的骨隨中。這個探針包含一個電通道與光通道,能用記錄神經元的電活動,也能利用光刺激神經元。目前為止的動物實驗中顯示這款探針植入小鼠大腦後表現穩定的性能長達一個月。

這個微型探針告訴我們可能正在走向一個能夠監測和控制我們神經組織的新時代,對於減少疼痛與控制癲癇發作的商機是巨大的。然而,這種技術的關鍵在於探針與神經元的相互作用,因此神經探針是神經調節設備進步的關鍵利基。

這個最新的例子非常值得注意,因為它的尺寸非常小,直徑約為8-14微米(人類頭髮的五分之一),根據這個特性它可以抵達其他探針無法到達的區域,如:小的周圍神經、脊椎骨之間的小縫隙甚至進入脊髓本身。

「當你要在脊椎骨之間與神經元對接並能隨著脊髓的移動時,你就需要一個真正微小與靈活的探針。」這項研究的共同主持人Axel Nimmerjahn兼任副教授說道。「對於慢性神經接口,也需要一個隱蔽性的探針,在身體不知道它存在的情況下能與神經元溝通。」這項研究另一位共同主持人Donald Sirbuly副教授接著解釋道。

這項具挑戰性的生物工程中,研究團隊在一個探針中放入了兩個通道,一個用於從神經元向外部設備傳輸電訊號,第二個光學通道用於傳輸光,作為刺激與控制附近神經元的方法。到目前為止,研究團隊在小鼠身上測試了這個探針,並發現它在植入大腦時能提供長達一個月的穩定性能。

「目前我們對於脊髓如何工作、如何處理訊息以及它的神經活動如何在某些疾病條件下被破壞或受損的了解較少。我們認為這個探針和未來將開發的探針矩陣列在幫助我們研究與調控脊髓功能上有巨大潛力。」Axel Nimmerjahn兼任副教授說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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