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新聞動(dòng)態(tài)
科學(xué)家稱新磁電材料可重新連接被切斷的神經(jīng)
發(fā)布時(shí)間： 2023/11/1
　　對(duì)于有大腦或神經(jīng)問題的患者來說，這一消息可能具有重要意義，萊斯大學(xué)（Rice University）的研究人員開發(fā)了一種新材料，這種材料可用侵入性更小的方式刺激神經(jīng)組織，即使神經(jīng)信號(hào)已被切斷，也可再次流動(dòng)。這種新材料的應(yīng)用范圍將會(huì)十分廣泛。
　　　
　　萊斯大學(xué)的研究小組表示，已經(jīng)開發(fā)出一種磁電材料，它可將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)。醫(yī)生們一直在思考這種生物醫(yī)學(xué)材料是否能幫助有大腦和神經(jīng)問題的患者，但之前的磁電實(shí)驗(yàn)很難讓神經(jīng)元對(duì)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)做出反應(yīng)。
　　研究論文的第一作者約書亞?陳（Joshua Chen）在一份聲明中寫道：“能否創(chuàng)造一種像灰塵一樣細(xì)小的材料，只需將其撒在體內(nèi)，就可以刺激大腦或神經(jīng)系統(tǒng)？考慮到這個(gè)問題，我們認(rèn)為磁電材料是用于神經(jīng)刺激的理想候選者，因其會(huì)對(duì)磁場(chǎng)做出反應(yīng)，很容易滲透到體內(nèi)，并將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)——我們的神經(jīng)系統(tǒng)已在使用這一機(jī)制來傳遞信息”。
　　10月9日發(fā)表在《自然·材料》（Nature Materials）雜志上的這項(xiàng)研究，以老鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，激發(fā)其神經(jīng)元“恢復(fù)一項(xiàng)感覺反射”，并且盡管神經(jīng)已被切斷，仍成功允許神經(jīng)信號(hào)再次傳遞。此外，新材料將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)的速度比以前的材料快120倍。
　　這種材料也非常微小——小到像一?；覊m。但這是一項(xiàng)復(fù)雜的工程；它由無(wú)機(jī)化合物鈦酸鉛鋯組成，夾在兩層特殊類型的金屬玻璃合金之間。然后研究人員將鉑、氧化鉿和氧化鋅堆疊在這個(gè)三明治層上。
　　萊斯大學(xué)神經(jīng)工程師、該研究的首席研究員雅各布?羅賓遜（Jacob Robinson）在聲明中表示：“為了制造這個(gè)小于200納米的薄層，團(tuán)隊(duì)付出了大量努力，才發(fā)現(xiàn)了這種特殊的屬性?！?br /> 　　以前磁電材料的電信號(hào)因強(qiáng)度太高，而無(wú)法被神經(jīng)元探測(cè)到；科學(xué)家們表示，新材料能夠產(chǎn)生神經(jīng)元可以接收的電信號(hào)。
　　該材料預(yù)示著未來注射可以精確刺激受損的神經(jīng)，從而恢復(fù)運(yùn)動(dòng)和功能。除了生物醫(yī)學(xué)用途之外，研究人員預(yù)計(jì)這種磁電材料還可以潛在地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備等領(lǐng)域。
　　“一旦發(fā)現(xiàn)一種或一類新材料，我認(rèn)為很難預(yù)測(cè)其所有潛在用途?！绷_賓遜說。