近日,麻省理工学院(MIT)的科学家团队成功研发出一种多功能橡胶导电纤维,为脊髓损伤的修复和神经科学研究带来了突破性进展。
该纤维具有高度弹性和延展性,能够与人体脊椎的自然弯曲和拉伸相适应,有效避免传统坚硬植入材料对脊髓组织造成损伤。其独特的结构不仅可导电,还能传导光信号,支持神经电活动的刺激与记录,为神经科学实验提供了更安全、精准的工具。

传统可植入纤维因刚性高、易脆断,难以适应脊椎的动态运动,限制了脊髓损伤修复和相关研究的进展。MIT材料与工程系教授Polina Anikeeva指出,脊椎在日常活动中大约会拉伸12%,因此开发具有类似弹性和延展性的材料成为关键。
该团队创新性地采用透明橡胶作为基材,通过多聚体保护层拉丝工艺制成纤维,随后在表面镀上导电纳米银线,最终获得可导电、导光且可拉伸的纤维。实验显示,该纤维可被拉伸20%到30%,仍保持其电学和光学性能,并具备良好的生物相容性。
研究人员表示,这一新型纤维首次实现了在活动小鼠脊髓中同时进行光电刺激和记录,为脊髓损伤机制研究和治疗提供了全新思路。此前,由于缺乏合适的刺激工具,小鼠等小型动物很少用于脊髓神经研究。该材料有望推动脊髓损伤后细胞恢复机制的探索,并为未来临床修复提供技术基础。
这一成果不仅为神经科学领域带来创新材料,也为脊髓损伤患者的康复提供了新的希望。
参考文献:Science Advances