科学家推出3D打印装置来兴奋神经

带有 3D 打印外壳的微型薄膜电极已被植入鸣禽的周围神经系统中，它成功地记录了驱动发声的电脉冲。

俄勒冈大学 Phil and Penny Knight 神经科学家 Tim Gardner 表示，这项研究被视为生物电子医学新兴领域的一项进展，最终可能为炎症性肠综合征、类风湿性关节炎和糖尿病等疾病带来新的治疗方法。加速科学影响力的校园。

加德纳是该项目的首席研究员，该项目于 8 月 21 日在《自然通讯》杂志上详细介绍。

他的研究团队开发了一种名为纳米夹的装置，其直径约为人类头发的直径。它是第一个用于记录或刺激周围神经的袖带电极，其尺寸与体内最小的神经兼容。这项研究是在他以前在波士顿大学的实验室完成的，目前正在他的奈特校园实验室中进一步推进。

2019 年 6 月加入俄勒冈大学的加德纳说：“我认为许多未来的设备将结合使用标准洁净室工艺的薄膜微加工和微米级 3D 打印。这适用于生物医学植入物，例如以及实验物理和其他领域的设备。”

纳米夹可以解码和调制在周围神经系统中传播的电信号，周围神经系统包含大脑和脊髓外部控制末端器官的神经和神经元细胞。Gardner 说，生物电医学试图调节这些信号来治疗慢性问题，如哮喘、膀胱控制、高血压、多囊卵巢综合症，甚至某些 COVID-19 病例中的破坏性炎症反应。

除了在成年雄性斑胸草雀发声过程中实现稳定、高信噪比的神经信号记录之外，该设备还使研究人员能够精确控制神经的输出。他们能够针对纳米夹内六个电触点的不同空间激活模式引发不同的发声。

这种时空控制可能对未来的生物医学植入物有用，这些植入物不仅寻求激活神经，而且对在末端器官中具有不同功能的神经内的特定结构进行空间选择性。

加德纳说，该设备的一个关键特点是易于手术植入，这仍然是未来生物电医学中一个重要的突出问题。

“想象一下，你必须操纵一根小神经，并使用镊子将一个装置固定在其上，以打开袖带电极并将其放置在神经上，”他说。“当前袖带电极所需的微操作可能会损坏最小的神经。相比之下，3D 制造的纳米夹只需将其推到神经上即可植入。这种简单的植入可能允许进行锁孔手术或其他微创手术”。

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