韓國新型可撓性神經介面 微流體通道遞送藥物

2021/10/04
韓國新型可撓性神經介面 微流體通道遞送藥物
近期,韓國大邱慶北科學技術院(DGIST)開發出一項3D、多功能、可撓性(flexible)的神經介面,新穎的設計使其可在量測神經元訊號的同時,向植入部位輸送藥物。該研究在8月18日發表於《Micro
近期,韓國大邱慶北科學技術院(DGIST)開發出一項3D、多功能、可撓性(flexible)的神經介面,新穎的設計使其可在量測神經元訊號的同時,向植入部位輸送藥物。該研究在8月18日發表於《Microsystems & Nanoengineering》。

雖然測量神經元活動對於科學研究非常重要,但要製作能持久且無不良反應的腦晶片植入物,非常具有挑戰性,因為身體內會自然地產生如發炎等反應,會使電極的性能隨時間而降低。

DGIST研究團隊開發了新型的多功能神經介面,不僅可以即時記錄局部的大腦神經活動,還可以透過創新的微流體通道(microfluidic channels)穩定遞送藥物,以減少組織對於晶片的反應。不同於既有的堅硬性裝置,該晶片設計成可撓性的3D結構,具有可在一個區域內記錄多個神經訊號的微針陣列,還有一條細的金屬導線將訊號傳送至外部電路。

該研究最引人矚目的是,透過策略性地堆疊和微加工多層聚合物,科學家設法在與導線平行的平面上,加入了微流體通道。這些通道連接到一個小型的儲液槽(其中包含要施用的藥物),並能遞送穩定的液體流向微針。

研究團隊在活體大鼠進行神經介面的實驗,不僅驗證了他們的設計,接著,分析微針附近組織的藥物濃度,實驗結果均相當樂觀。該項研究領導者Sohee Kim教授說:「我們裝置的可撓性和功能,使其與生物組織的相容性更好,並減少不良反應,有助於增加神經介面的壽命。」

研究者認為,他們的設計,可在神經科學和神經醫學中獲得廣泛的應用。例如用於腦機介面,使癱瘓的人以思想控制機械義肢;以及利用多年的電或化學刺激,來治療神經疾病。

參考資料:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211002123009.htm
論文:https://www.nature.com/articles/s41378-021-00295-6

(編譯/劉馨香)