“生物融合”装置有助恢复瘫痪肢体功能

  科技日报北京3月23日电 （记者张佳欣）英国剑桥大学研究人员开发出一种新型神经植入物。在对实验鼠进行的研究中，科学家使用该生物融合装置改善了其大脑和瘫痪肢体之间的连接。虽然在将其用于人类之前还需进行广泛的研究和测试，但对于截肢者、失去肢体或肢体功能的人来说，这是一个很有前途的进展。研究论文22日发表在《科学进展》杂志上。

  该装置结合了柔性电子装置和人体干细胞，即人体可重新编程的主细胞，以更好地整合神经和驱动肢体功能。

  研究人员表示，通过将活的人体细胞与生物电子材料相结合，他们创造了一个系统，能以更自然、更直观的方式与大脑交流，为假肢、脑机接口，甚至增强认知能力开辟了新的可能性。

  之前使用神经植入物恢复肢体功能的尝试大多以失败告终，因为随着时间的推移，疤痕组织往往会在电极周围形成，阻碍装置和神经之间的连接。

  研究人员设计了一种生物兼容的柔性电子装置，它足够薄，可连接到神经末梢。然后，他们将一层重新编程为肌肉细胞的干细胞放置在电极和活体组织之间。该装置与宿主身体结合，防止了疤痕组织的形成。这是第一次以这种方式将诱导多能干细胞用于生物体。

  该装置植入大鼠瘫痪的前臂。干细胞在植入前已转化为肌肉细胞，并与大鼠前臂的神经整合。虽然大鼠的前臂没有恢复运动，但该装置能够从大脑中接收到控制运动的信号。如果连接到神经的其余部分或假肢，该装置可帮助恢复运动。

  在为期28天的实验中，细胞在电极上存活了下来，这是第一次有证据表明细胞可在这种实验中存活如此长时间。研究人员表示，将两种先进的神经再生疗法，即细胞疗法和生物电子疗法结合到一个装置中，可克服这两种方法的缺点，提高功能和灵敏度。

  【总编辑圈点】

  恢复瘫痪者肢体功能的尝试，目前有很多种，但与其他技术相比，用生物融合装置改善大脑与瘫痪肢体之间联系的方法具有多种优势：更容易集成、具有长期稳定性、装置体积非常小，尤其是最后一点，这意味着植入时只需要进行锁孔微创手术。同时，因为使用的是现成的细胞，新装置也是一种高度可扩展的解决方案。