瘫痪的神经调节剂：生物相容性，柔性植入物进入脊髓

针对脊髓损伤后瘫痪患者的新疗法即将问世。EPFL科学家开发的e-硬脑膜植入物可以直接应用于脊髓，而不会造成损伤和炎症。2015年1月8日，一篇发表在网上的文章描述了这种设备科学杂志。

EPFL科学家们已经设法使用电气和化学刺激的组合再次获得鼠标。但将这种方法应用于人类需要多功能植入物，可以在很长一段时间内安装脊髓不会造成任何组织损伤。这正是由Stéphanie Lacour和Grégoire Courtine教授组成的团队所开发的。他们e-Dura植入物是专门为植入大脑或脊髓表面而设计的。这个小装置可以模仿活体组织的机械特性，并能同时传递电脉冲和药理物质。排斥反应和/或脊髓损伤的风险已经大大降低。一篇关于植入手术的文章将在一月初发表科学杂志。

所谓的“表面植入物”已达到障碍;它们不能长期应用于脊髓或大脑，在神经系统的保护包络下，否则被称为“硬脑膜”，因为当神经组织移动或拉伸时，它们摩擦这些刚性装置。过了一段时间，这种重复的摩擦会导致炎症，疤痕组织累积和排斥。

易于做的植入物

在EPFL开发的植入物具有柔韧性和延展性，被置于硬脑膜下，直接置于脊髓上。它的弹性和变形潜能几乎与周围的活组织相同。这将摩擦和炎症降到最低。当将e-硬脑膜植入大鼠体内时，即使在两个月后，也没有造成损伤和排斥反应。在这段时间内，更坚硬的传统植入物可能会造成严重的神经组织损伤。

研究人员通过将他们的康复方案(结合了电和化学刺激)应用到瘫痪的老鼠身上来测试这个装置原型。植入物不仅证明了它的生物相容性，而且它也完美地完成了它的工作，使老鼠在几周的训练后重新获得了独立行走的能力。

“我们的e-Dura植入物可以在脊髓或皮质上停留很长一段时间，因为它与硬脑膜本身具有相同的机械性能。这为患有神经创伤或疾病的患者，特别是脊髓损伤后瘫痪的患者，开辟了新的治疗可能性。”

组织的灵活性，电子产品效率

开发e-硬脑膜植入物是工程上的壮举。尽管它像活组织一样灵活和可伸缩，但它包含了在受伤处刺激脊髓的电子元件。硅基板上覆盖着有裂纹的黄金导电轨道，可以拉动和拉伸。电极由硅和铂微珠的创新复合材料制成。它们可以在任何方向变形，但仍能确保最佳导电性。最后，流体微通道可以输送药理学物质(在本例中是神经递质)，使受伤部位的神经细胞恢复活力组织。

植入物也可用于实时监测来自大脑的电脉冲。当他们这样做时，科学家们在将动物的电机意图翻译成运动之前能够精确提取。

“这是第一个从一开始就设计用于长期应用的神经元表面植入物。为了建造它，我们必须结合来自相当多领域的专业知识，”Courtine解释说，他是EPFL脊髓修复IRP主席的共同作者和拥有者。这些领域包括材料科学、电子学、神经科学、医学和算法编程。我不认为世界上有很多地方能像我们的神经修复中心这样有跨学科合作的水平。”

暂时，E-Dura植入物在瘫痪大鼠脊髓损伤的情况下主要测试。但是施加这些表面植入物的可能性是巨大的 - 例如在癫痫，帕金森病和疼痛管理中。科学家们正计划在人类的临床试验方面走向临床试验，并在准备商业化方面制定原型。

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