是一种植入的电子设备未来的药物吗? -  Gordon Wallace©Getty Images

Gordon Wallace:是一种植入的电子设备未来的药物吗?

澳大利亚的研究人员已经开发了一种植入线 - 一种肌力 - 可以通过刺激神经纤维来治愈疾病。

材料科学家戈登华莱士是主任 电弧卓越的电梯科学 澳大利亚新南威尔士州沃世东大学。他正在开发“Sutrode”,一种由石墨烯制成的医疗装置,其将电极的电性能与缝合线的机械性能相结合。

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该装置缠绕在损坏或故障的神经束损坏,并用于刺激它们并返回其常规功能。虽然仍处于早期阶段,但该技术可用于治疗癫痫,精神分裂症,以及在下一代假肢的生产中治疗癫痫。

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什么是“电气灌溉”?

这个名字派生为“药品”的替代品。因此,“电气保护”是使用电刺激来通过靶向特殊神经,引导特定器官来治疗特定疾病。迄今为止的挑战是找到可以与我们的神经系统通信的工具,以足够的分辨率或准确性来靶向特定神经。

你正在制作'sutrode'。他们是由什么制成的?

它们是由石墨烯制成的线。这个神奇的材料在各种各样的地区都在转动。 Graphene只是一块在多年前发现的一块碳,诺贝尔奖归因于该碳依据。对材料有兴趣爆发,以及非常简单而优雅的化学物质,让我们占据一块石墨 - 你在铅笔中找到的那种 - 并剥离或爆炸成单片石墨烯。

我们这样做是这样做的,我们可以控制纸张的尺寸,并控制纸张上的氧气量。这为我们提供了这种电气性能和可加工性的组合 - 制造纤维的能力。提供两种属性的巧妙化学鸡尾酒使我们能够使这项特定的进步。

它是如何工作的?

通过在达拉斯大学的Mario Romero-Ortega与我们的合作伙伴博览会合作,我们已经证明我们可以将这些电极与进入器官进入器官的小神经捆绑,在这种情况下。这就是为什么我们称之为Sutrode,因为它具有缝合线的基本机械性能,以及电极的所有属性。重要的是,它是一个与生活,脉动系统兼容的电极。

这里看到的线程是Sutrodes,连接到电路电路©电化学科学中心
这里看到的线程是Sutrodes,连接到电路电路©电化学科学中心

你有什么结果?

Mario和我对一段时间都对电气保护领域感兴趣。特别地,在脾脏下的神经的电刺激是否可以调节免疫应答。现在,通过这些新工具,他表明我们绝对可以记录来自进入脾脏的神经的信号,并且通过每个不同的神经都有不同的沟通程度。

这些研究正在考虑是否通过电刺激这些不同的神经类型来调节免疫应答。在此之前,您必须追踪更大的神经捆绑包以使用传统电极,因此您没有这种特殊性 - 无论是用于录制还是刺激 - 我们现在都有。

这有助于治疗什么样的病症或疾病?

目前,我们的研究专注于用于神经和肌肉再生的用途。在再生研究中,在电气区域,与马里奥的重点进一步研究了我们如何通过电刺激调节脾脏的行为。正如我所说,调节免疫反应。

但我们设想,因为其他人意识到Sutrodes可以做些什么,他们将建立或试图与世界各地的合作伙伴建立,以利用他们的生物或医疗洞察于这些疾病和我们生产的能力来建立设备和结构。

因此,通过做一个健康,功能的神经系统会在做什么来治疗疾病?

是的,就电气保护而言,它试图恢复控制器官中神经系统[神经系统]的自然行为。

在神经或肌肉再生方面,通过提供促进神经连接的修复或再生的导管或肌肉的对准和恢复来促进愈合过程。

当它被Sutrode刺激时,这个神经束发生了什么?

我们只是在了解这一点。我们已经能够表明我们可以以令人难以置信的敏感性,这种神经束产生的电脉冲记录。然后我们已经确定了那些对器官不同的电气冲动,以及可以调节哪些生物反应。通过叠加来自我们的Sutrode对该系统的电气冲动,我们希望我们能够影响它的工作原理。

这种治疗的优势在普通药物上,如注射和片剂?

我认为能够更具体地瞄准疾病。当需要治疗这些疾病时提供刺激的能力,在某些情况下,可能是实际治疗特定疾病的更有效的方式。

Gordon Wallace教授(左)和Mario Romero-Ortega教授(右)©弧形电化学科学中心
Gordon Wallace教授(左)和Mario Romero-Ortega教授(右)©弧形电化学科学中心

像癫痫或精神分裂症等疾病都是通过正常的制药方法治疗的疾病,治疗通常最终是为该个人个性化的药物鸡尾酒。它基本上是一个试验和错误过程。

Sutrodes将被放入受影响的区域,然后离开吗?或者是短期使用吗?

在电力方面看,真正的答案是我们不知道的。您是否可以通过一段时间的电气刺激来逆转疾病,然后不需要进一步刺激?这些都是需要完成的研究。

就这些sutrodes的其他应用而言,例如,在神经修复,神经再生或肌肉再生中,由于纤维的机械性能,我们设想它会很好,只是让它们在那里进行维修然后进行修复将它们作为自然恢复系统的一部分。

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在成本方面,这些如何与传统药物进行比较?

实际材料的成本非常低。我们正在谈论石墨,以及简单的化学和制造方法来制造它们。因此,没有涉及的大量成本。并且就硬件驱动它们而言,成本也很低。因此,例如,如果您正在为新制药的整个制造过程开发全部制造过程,因此材料和制造成本相当低。

这项研究的未来会是什么样的?

在不久的将来的重点将是神经和肌肉再生。当然,我们将在建立它们时与合作者进行不同的电气保护区。鉴于其有效与神经和肌肉通信的能力,将使用这些材料的另一个区域是作为神经驱动的假肢的界面,如假肢。

“神经驱动”是什么意思?

基本上,神经系统将直接沟通并将电子信号发送到假肢手以通过Sutrode驱动它。并通过将传感技术纳入手中,它将提供回到用户的感觉。

那么,如果我需要一个假肢手,我能够以同样的方式控制我自己的手?

是的。确切地。现在,这需要对假肢的高保真神经界面,我们相信这正是我们在Sutrode中所拥有的,这是我们将追求的东西。


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