可植入的疼痛开关

2019-11-03 09:37:34

最近,基于可能干扰疼痛的无线技术,华盛顿大学医学院和伊利诺伊大学香槟分校的科学家们,开发出一种灵活的可植入装置,从理论上说,这种装置能够在身体和脊髓中的疼痛信号到达大脑之前,激活和阻断它们。

研究人员说,将来这种植入装置可以用在身体的不同部位,来对抗不响应其他疗法的疼痛。

本研究共同资深作者、华盛顿大学疼痛中心主任、麻醉学教授RobertW.GereauIV博士表示:“我们的最终目标是,使用这种技术,通过提供一种‘开关’,在疼痛信号到达大脑之前很久就激活或关闭它们,来治疗疼痛。”

Gereau解释说,因为这种设备是柔软的、可伸缩的,因此它们可被植入移动着的身体的一部分。先前由科学家们开发的设备,必须被锚定到骨骼上。他说:“但是,当我们研究脊髓或中枢神经系统以外其他区域的神经元时,我们就需要不必锚定的、可伸展的植入物。”

这种新设备是通过缝合固定的。像以前的模型一样,它们含有微型LED灯,可以激活特定的神经细胞。Gereau说,他希望用植入物来减弱标准疗法无法治疗的患者的疼痛信号。

研究人员用一种转基因小鼠进行了实验,它们的一些神经细胞上有光敏蛋白。为了证明这种植入物能影响神经细胞中的疼痛通路,研究人员用光激活疼痛反应。当小鼠穿过迷宫中的一个特定区域时,被植入的设备就会点亮,使小鼠感到不适。一旦离开迷宫的这部分,设备就会关闭,不适感消除。结果,动物们很快就学会了避免迷宫的这一部分。

用较旧的光遗传学设备,一直很难开展实验,因为它们是拴在电源上的,可能抑制小鼠的运动。本文共同资深作者、美国工程院院士、伊利诺伊大学材料科学与工程学教授JohnA.Rogers介绍说,因为新的、更小的设备比较灵活,可以通过缝合固定,它们也有可能应用于膀胱、胃,肠,心脏或其他器官附近。他说:“它们提供了独特的、生物相容性的平台,用无线的光传送,几乎可靶定体内的任何器官。”

Rogers和Gereau设计的植入物,也着眼于可允许大批量生产的制造过程,以便使该设备可以为其他研究人员使用。目前,Gereau、Rogers博士和华盛顿大学麻醉学副教授MichaelR.Bruchas博士,成立了一家名为NeuroLux的公司,来帮助实现这一目标。