一样平常情形下，植入人体的医疗东西可能会引起周围组织的免疫反应，从而产生炎症，导致该设备性能低落，运行韶光大为缩短，乃至须要额外改换设备。
为应对这一寻衅，韩国科学技能研究院（KIST）宣告开展联合研究事情，并开拓出一种可用于植入人体的医疗东西的涂层技能。该技能能够最大限度地减少植入过程中的组织损伤并抑制炎症反应。此外，经涂层润滑后医疗东西的利用寿命可达现有设备的四倍之多。
图 | 干系论文（来源：Advanced Science）
干系研究成果以论文形式揭橥在Advanced Science，该论文以《用于急性插入创伤最小化和长期旗子暗记记录的润滑非免疫原性神经探针》（A Lubricated Nonimmunogenic Neural Probe for Acute Insertion Trauma Minimization and Long-Term Signal Recording）为题，由延世大学电气与电子工程学院博士李延泽（Il-Joo Cho）担当第一作者。
植入式医疗东西“短寿”问题引发忧虑近年来，随着科学技能的进步，人类开拓了多种人体植入式医疗东西，并已广泛运用于临床领域。
个中，脑机接口（BMI）由于有望通过永劫光双向翻译神经信息来治疗神经系统疾病，已成为植入式医疗东西中的范例代表，比如用于治疗帕金森病和其他脑部疾病的深部脑刺激器等。
但令人忧虑的是，当深部脑刺激器或芯片被植入大脑时，由于小胶质细胞等脑免疫细胞的浸染，设备常日难以稳定运行，利用寿命每每很难达到预期。
（来源：Advanced Science）
据理解，将脑组织和植入设备之间的接口无缝集成以长期记录和掌握神经元至关主要。近几十年来，已有许多不同形状的神经探针被用于与脑组织的稳定整合，以稳定地记录来自神经元的神经旗子暗记。
然而，用于临床BMI的植入探针尚未被广泛采取，紧张缘故原由便在于探针会和组织界面产生生物炎症反应。
该类炎症一样平常是由急性插入创伤和慢性异物反应引起的。急性插入创伤不仅会导致急性神经丢失的增加，而且会加速植入探针周围神经胶质鞘的初始形成。此外，由于异物反应，胶质鞘厚度逐渐增加，终极会将神经元从电极上驱离，导致旗子暗记记录中断。
因此，如何减少植入过程中的组织损伤并抑制炎症反应，延长设备寿命，成为推动植入式医疗东西发展的关键成分。
新技能将神经探针寿命提升四倍以上基于食肉植物猪笼草光滑叶子的灵感，该研究团队开拓了一种形成抗生物污垢涂层的方法。常日设备植入人体时会产生摩擦，而该技能可在植入设备表面形成薄而均匀的润滑油涂层，并通过减少设备与组织之间的摩擦来使组织损伤最小化。
图 | 猪笼草（来源：Pixabay）
此外，涂层装置表现出抗生物粘附特性，即防止由免疫排斥反应激活的免疫细胞粘附到装置表面。
不过，当时并没有研究数据表明该涂层可以运用于电子设备而不影响它们的旗子暗记记录性能以及它如何在体内相互浸染。
为了验证该涂层技能的临床可能性，研究团队开拓了一种带有32个电极的润滑剂涂层神经探针，用于丈量大脑旗子暗记。终极，对脑组织的不雅观察证明，该技能能够有效降落人体免疫反应，且植入过程中常日发生的组织损伤被最小化。
图 | 与裸探针比较，涂层探针的免疫反应降至最低的机制示意图（来源：Advanced Science）
实验过程中，该团队将探针涂层后植入啮齿动物的大脑中，创造超过90%的电极可以不雅观察到脑旗子暗记，而且旗子暗记数量是未涂层神经探针得到的旗子暗记数量的两倍。
此外，由于免疫细胞粘附在探针表面，未涂层探针的旗子暗记幅度会随着韶光的推移而降落。比较之下，涂层探针表现出良好的抗生物粘附特性，可以稳定地丈量大脑旗子暗记，神经探针的利用寿命也从8周延长至16周。
“这种涂层探针显示出了近乎无摩擦和抗生物污染的特性，能够最大限度地提高其在体内的电极性能，不仅可以运用于大脑，还可以运用于身体的其他部位。对付植入式设备来说，该技能可以显著延长此类设备的利用寿命。”李延泽表示。
该技能由韩国脑科学研究组和延世大学研究团队联合研发而成，得到了KIST的大力支持。值得一提的是，作为韩国第一个政府帮助的多学科研究机构，KIST制订了以科学技能为根本的国家发展计策，并传播了各种主要的工业技能。
李延泽表示，未来，该技能将为人体植入式医疗东西在临床医疗中的实际利用供应更多机会，并有望通过显著延长改换周期来加快其商业化进程。
