近日,記者從天橋腦科學研究院獲悉,麻省理工學院研究團隊在《自然·生物技術》發表的研究中,報告了一種通過靜脈注射實現腦部電子設備植入的新方法。該技術利用免疫細胞的天然炎癥趨向性,將亞細胞級無線電子設備遞送至腦部炎癥區域,實現無線控制的局部神經調控。該研究獲得了天橋腦科學研究院的資助支持。
據悉,腦部電子植入技術在神經系統疾病治療中已展現出重要價值,但傳統植入方式依賴侵入性手術,存在組織損傷、感染風險等問題。即使是血管內電極等相對微創的方法,也需要血管內手術操作,且空間定位精度有限,難以到達多數腦區。
研究團隊開發的無線電子設備,厚度約200納米,橫向尺寸可從200微米縮小至5微米,達到比完整細胞更小的亞細胞級別。這些設備基于光伏原理工作,可將外部光能轉換為電能,并通過使用不同吸收波長的有機半導體材料,實現多個設備的獨立光學控制。研究采用有機半導體材料,可實現高光吸收系數、機械柔性與良好的生物相容性等。
點擊化學法是一種具有高選擇性、高產率和快反應速率的化學反應,在生物大分子標記和超分子結構構建方面得到廣泛應用。該研究采用點擊化學法,將電子設備與單核細胞共價連接,構建了細胞—電子混合體。
據介紹,該研究展示了將電子功能與生物系統天然能力相結合的新范式。通過利用免疫細胞的炎癥趨化性和血腦屏障穿透能力,實現了電子設備的自主靶向遞送和植入,為神經系統疾病治療提供了新的技術路徑。
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