石墨烯电极植入小鼠脑部:有望修复截肢、瘫痪及帕金森病患者的感知功能
时间:2016-02-01 15:02 来源:剑桥大学 作者:剑桥大学研究团队 点击:次
英国剑桥大学于1月29日发布的一项突破性研究成果显示,研究人员成功将石墨烯电极植入小鼠脑部,并直接与神经元连接。这项技术未来有望用于修复截肢、瘫痪甚至帕金森病患者的感知功能,帮助他们更好地康复。相关论文已发表在《自然·纳米技术》期刊上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出的二维晶体,由单层碳原子组成,厚度仅约0.34纳米。其弹性模量高达1 TPa,抗拉强度约130 GPa,远超钢材,同时具有优异的导电性和生物相容性,被誉为“新材料之王”。 剑桥大学与意大利、西班牙的科研团队利用小鼠脑部细胞培养物进行实验,发现石墨烯电极能安全地与脑部神经元连接,且连接后神经元可正常传递电波信号,未产生炎症或毒性反应。电极的柔韧性使其能紧密贴合脑组织,减少免疫排斥。 这些与神经元直接连接的电极可将脑电波信号传递给外部设备,从而解码脑部活动并修复感知功能。例如,机械臂若能接收脑电波信号,即可按截肢患者的意图抓取物体;通过电刺激干预异常脑电波,也有助于帕金森病患者改善运动控制。相比之下,传统金属或硅基电极因刚性大、信号衰减严重,效果不理想。 该研究为神经假体、脑机接口及神经退行性疾病的治疗提供了新方向。未来,团队计划开展灵长类动物实验,并探索石墨烯电极在人体中的长期安全性。 (责任编辑:泉水) |