新型植入式薄膜，可有效治療腦損傷

近日，科學家們利用食品工業中常見的超薄薄膜和彩色顏料，開發出了一種可以刺激神經細胞加速愈合的植入式裝置。該技術由光激活，在實驗中被證明有效，也為研究和潛在操縱神經系統提供了新的工具。

使用電模擬來解決受損神經已成為治療疼痛或在受傷時加速愈合的既定方法。這種類型的治療，通常是通過植入電極來進行電刺激，但科學家在替代方法方面也取得了一定的進展。

在該項新研究中，科學家決定從光敏彩色顏料入手。這些顏料用于形成僅幾納米厚的晶片薄膜，它們能夠將光轉化為電荷，這與太陽能電池的核心機制相同。通過將神經細胞移到薄膜上并允許其生長，然后它們通過產生自己的電脈沖（稱為動作電位）來對電荷做出反應，從而允許不同神經細胞進行交流。

在實驗中，科學家們證明，薄膜上生長的神經細胞可以被快速閃光觸發，從而產生動作電位并刺激附近的神經細胞。所使用的紅光可以深入人體而不會造成傷害，而顏料薄膜本身對人類和動物細胞有良好的耐受性。 

研究作者Theresa Rienmüller說：“與目前通常通過金屬電極進行的電刺激相比，我們的顏料薄膜代表了一種全新的刺激神經細胞的方式。” 

科學家們認為，如果將該技術加以推廣，可以在治療嚴重腦損傷方面發揮巨大的潛力。

該研究論文題為“Light Stimulation of Neurons on Organic Photocapacitors Induces Action Potentials with Millisecond Precision ”，已發表在《先進材料技術》期刊上。

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論文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202101159

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