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Science子刊:开发出下一代治疗听力障碍的高弹性植入物

来源:本站原创 2019-10-21 12:23

2019年10月21日讯/生物谷BIOON/---全世界有将近五十万人患有严重的听力障碍。在某些情况下,人工耳蜗和其他类型的植入物在治疗听力障碍方面都有较好的效果。然而,这些设备无法帮助内耳受损或听觉神经功能不正常的人。

为了使这些患者恢复听力,必须将电信号直接发送到听觉脑干。用于此目的的神经假体(neuroprosthetic)称为听觉脑干植入物(auditory brainstem implant, ABI)。然而,ABI的治疗结果参差不齐。更重要的是,临床ABI较硬,不能精确地贴合听觉脑干的弯曲度。

为了解决这个问题,在一项新的研究中,瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)软生物电子接口实验室(LSBI)的Stéphanie Lacour团队与来自美国哈佛医学院和马萨诸塞州眼耳医院的临床医生合作开发了一种软电子接口(soft electronic interface)。作为一种高弹性植入物,这种软电子接口与听觉脑干的弯曲表面整齐地贴合,因此可以发送高度定向的电信号。它已经在小鼠身上成功地进行了测试---这种植入物的表面积仅为0.25平方毫米,而且如今已以适合人类使用的尺寸生产,并且其形式与当前的外科手术技术兼容。它将接受进一步的研究以准备进行人体临床试验。相关研究结果发表在2019年10月16日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Microstructured thin-film electrode technology enables proof of concept of scalable, soft auditory brainstem implants”。

这种新的植入物由一组封装在硅胶中的铂电极组成。论文共同第一作者、EPFL工程学院博士后研究员Nicolas Vachicouras说,“我们关注铂是因为它已经在临床环境中广泛使用。”
图片来自EPFL。

不幸的是,铂是一种坚硬的金属,在不受到破坏时而不会变形。这些研究人员通过使用日本传统的剪纸技术kirigami克服了这一障碍,将Y形图案蚀刻到金属化的硅胶中。随后,他们使用集成电路微细加工中常见的技术在微米级尺度下对这种金属进行机械加工。结果就是获得非常柔软的和高导电性的电极植入物。

这些研究人员已在关注这种植入物的其他应用。论文共同通讯作者Stéphanie Lacour表示:“我们开发出的电极植入物的特性对于各种植入式神经假体都是有价值的,比如那些用于刺激或记录脊柱、大脑甚至周围神经中神经活动的植入物。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Nicolas Vachicouras el al. Microstructured thin-film electrode technology enables proof of concept of scalable, soft auditory brainstem implants. Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aax9487.

2.Developing next-generation soft hearing implants
https://medicalxpress.com/news/2019-10-next-generation-soft-implants.html
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