4 d印刷允许灵活的神经刺激电极

具体的神经可能人为地刺激,例如治疗疼痛。神经越细,越难附上所需的电极。研究人员在慕尼黑工业大学(TUM)和NTT的研究已经开发灵活的电极与4 d印刷技术生产。接触到水分,他们自动折叠和包装在薄的神经。这项研究发表在《华尔街日报》先进材料。

的神经系统通过电脉冲控制我们的一举一动。这些从神经细胞神经细胞,直到最后,例如,一个肌肉收缩触发。神经细胞也可以人为地刺激,引发神经与当前脉冲通过敏锐地应用或植入电极。外周神经刺激,例如,治疗慢性疼痛或睡眠呼吸暂停。

此外,刺激迷走神经有临床应用治疗抑郁症和癫痫。直径几毫米,神经是相对较厚。

相比之下,刺激神经的直径从几十到几百微米是更具挑战性。这些薄的头发需要神经电极产生的细度和精度。插入和附加电极神经在微米也更加复杂。

4 d印刷了小说的形状

4 d印刷包括重塑3 d打印的对象有针对性的方式,例如使用水分或热量。慕尼黑工业大学的研究人员和医疗和卫生信息学(美)实验室NTT研究已经开发了4 d打印的电极,在超薄神经纤维包裹自己插入到潮湿的组织。电极最初制造使用3 d打印技术,允许灵活的适应的形状、直径和其他特性。

的外鞘电极包括一个可以使水凝胶的生物相容性,膨胀在接触水分。内部的材料灵活但不膨胀。这种配置使电极自动包装自己周围神经纤维暴露在组织的水分。

结构化的钛金涂层电极的内部传递电信号和电极之间的神经纤维。“折叠之间的密切接触袖口和神经都允许我们刺激神经和神经信号测量电极,”伯纳德Wolfrum说慕尼黑Neuroelectronics教授生物医学工程研究所(MIBE)中空的,这项研究的负责人。这对潜在的应用扩展了范围的可能性。

更好的选择性刺激

各种各样的生物医学应用程序为新电极在未来可能的。一个例子是改善睡眠呼吸暂停的植入物。患有睡眠呼吸暂停的病人,舌头滴回喉咙,短暂阻碍气道。刺激肌肉向前把舌头,可以纠正这个问题。

“目前,然而,选择性地刺激只有那些推动舌头的肌肉是很困难的。这就是灵活的电极可能适用于促进刺激神经未来更多的选择性,”老黑瑟教授说,高级医生的中空的大学耳鼻喉科医院Klinikum雷希特测量。

自折叠式电极是健壮的和易于管理。的研究小组已经证明了应用蝗虫的电极:细神经纤维的直径100微米铠装在不损害神经。这使得科学家们非常有针对性的方式来刺激肌肉。

虽然仍处于早期发展阶段,电极可以提供部署的一个重要手段周围神经刺激未来更广泛的临床应用。