麻省理工用3D技术打印出柔软的橡胶状大脑植入物

2020-03-31 15:10

大脑是我们最脆弱的器官之一，就像豆腐一样软。另一方面，大脑植入物通常是由金属和其他刚性材料制成的，久而久之会导致炎症和留下疤痕。

麻省理工学院的工程师正在研发一种柔软、灵活的神经植入物，这种植入物可以轻柔地顺应大脑的轮廓，并在较长时间内监测大脑活动，而不会损害周围的组织。这种可弯曲的电子设备可以替代现有的金属电极，用于监测大脑活动，也可以用于刺激神经区域的大脑植入物，以缓解癫痫、帕金森病和严重抑郁症的症状。

机械工程和土木与环境工程教授赵宣和（音译）领导的研究小组，开发出一种3d打印神经探头的方法。

这种设备是由一种导电的聚合物或软塑料制成的。研究小组将这种类似液体的导电聚合物溶液转变成一种更像粘性牙膏的物质，然后将这种物质注入传统的3d打印机中，制造出稳定的导电图案。

研究小组打印了一些软电子设备，其中包括一个小的橡胶电极，他们将其植入老鼠的大脑。当老鼠在一个受控的环境中自由移动时，神经探头能够从单个神经元捕捉到活动。监测这种活动可以为科学家提供大脑活动的高分辨率图像，并有助于为各种神经障碍量身定做治疗方法和长期的大脑植入物。

“我们希望通过展示这个概念证明，人们可以快速地使用这项技术来制造不同的设备，”研究小组的Hyunwoo Yuk说。“他们可以改变设计，运行打印代码，并在30分钟内生成一个新的设计。希望这将简化神经接口的开发，令神经接口完全由软材料制成。”

该团队在《自然通讯》杂志上发表了他们的研究结果。他们的合著者包括江西科技师范大学的陆宝阳（音译）和徐景坤（音译），以及浙江大学医学院的沈林（音译）和罗建红（音译）。

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