刺激进展:简化电极能注射的神经调节

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Photo of 硖路德维希

硖路德维希,生物医学工程和神经外科在澳门皇家赌场的副教授,拥有充满“injectrode”物质的注射器。照片:蕾妮MEILLER。

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通过电刺激神经,神经调节疗法可以减少癫痫发作,治疗抑郁症和其他健康状况主机,及舒缓慢性疼痛都没有使用传统的药物如阿片类药物。

现在,澳门皇家赌场的生物医学工程师和他们的合作者的大学取得了显著的突破极大地降低了可能花费神经调节治疗,ITS提高可靠性,并使它更微创。

具有新颖电极可以是作为喷射的液体,然后固化在体内,研究人员已经奠定了一种新的神经接口系统的基础。

他们的研究人员在一个亮相的创作,他们已经恰当地称为“injectrode” 论文在线发布2019年11月7日,在该杂志 先进的医疗材料.

Illustration of the injectrode concept
ESTA injectrode图显示了概念。 neuronoff的形象礼貌,INC。经许可使用。

今天的神经调节治疗依靠手术植入的设备费用高达六个数字,需要安装复杂的程序,常失败,因为他们是刚性设备试图与软生物组织啮合。

研究人员的系统利用思维的一种全新的方式。

“你可以注入神经周围的液体,它在体内固化为创建一个有线接触,说:” 硖路德维希,副教授 生物医学工程 在澳门皇家赌场神经外科。 “典型的植入物是真正僵硬,这样的身体动作,他们磨损和破裂。我们的液体固化,其结果是更接近组织的平均弹性。其实你可以舒展它和它的大小增加150%至200%,而不会失去其导电性。“

创建injectrode,研究者混合,以硅氧烷为基础的相似的手术胶水,用小金属颗粒以使液体充分导电。

他们把通过电池装置的临床前测试他们的FDA,并用它来诱发心脏率在猪模型,这显示了治疗心脏衰竭,高血压等疾病的承诺的做法刺激迷走神经然后改变。

“从本质上讲,我们通过电化学测试的标准剧目赴显示此行为就像以前是可以刺激神经标准电极丝,”詹姆斯Trevathan,在路德维希实验室的博士后研究员和第一作者在纸上说。

路德维希及其合作者曼弗雷德弗兰卡和安德鲁Shoffstall,生物医学工程凯斯西储大学的助理教授,是neuronoff的联合创始人的基础上,injectrode的公司。此外,他们是一个多机构团队的一部分 $ 2.1最近获得一个万美元的赠款从美国国立卫生研究院 (NIH),以进一步开发该系统到脊髓神经刺激作为非阿片样物质的替代治疗慢性背部疼痛。

论文并授予关键的早期步骤,在更大的努力,创造了微创神经刺激系统代表。

作为美国国立卫生研究院资助的一部分,研究人员正在测试的方案中,他们注入神经周围的流体,然后挤压该材料的薄绝缘串背皮肤的正下方的表面,在那里他们注入更多的复合材料。然后,他们可以使用基本的电气皮神经刺激,或几十单位的那种,你可以在百货公司或购买药房从皮肤表面刺激神经,使得整个安装更便宜,更适应比较传统的植入电极。

“我们从皮肤到我们要激发位置的表面进行旁路,” Ludwig说,WHO使用手术机器人系统,最终为过程的设想是将类似于得到一个纹身。 “随着我们学习更多有关如何接口与神经系统,我们不局限于我们已经通过侵入性手术操作植入。实际上,我们可以改变我们的刺激,我们怎么聊到了神经,因为我们只是路由本质上我们对这一神经回皮肤表面紧紧相连“。

另外,路德维希处于领先地位神经工程 固安捷研究所工程 在澳门皇家赌场。在纸张的其他合作者包括:皮特童椅和教授维拉斯杰出成就 贾斯汀·威廉姆斯 亚伦suminski和生物医学工程的澳门皇家赌场系资深科学家;来自匹兹堡大学的道格·韦伯;和研究人员梅奥诊所。

作者: 汤姆·齐默