科技日报记者 李禾
近日,记者从天桥脑科学研究院获悉,麻省理工学院研究团队在《自然·生物技术》发表的研究中,报告了一种通过静脉注射实现脑部电子设备植入的新方法。该技术利用免疫细胞的天然炎症趋向性,将亚细胞级无线电子设备递送至脑部炎症区域,实现无线控制的局部神经调控。该研究获得了天桥脑科学研究院的资助支持。
据悉,脑部电子植入技术在神经系统疾病治疗中已展现出重要价值,但传统植入方式依赖侵入性手术,存在组织损伤、感染风险等问题。即使是血管内电极等相对微创的方法,也需要血管内手术操作,且空间定位精度有限,难以到达多数脑区。
研究团队开发的无线电子设备,厚度约200纳米,横向尺寸可从200微米缩小至5微米,达到比完整细胞更小的亚细胞级别。这些设备基于光伏原理工作,可将外部光能转换为电能,并通过使用不同吸收波长的有机半导体材料,实现多个设备的独立光学控制。研究采用有机半导体材料,可实现高光吸收系数、机械柔性与良好的生物相容性等。
点击化学法是一种具有高选择性、高产率和快反应速率的化学反应,在生物大分子标记和超分子结构构建方面得到广泛应用。该研究采用点击化学法,将电子设备与单核细胞共价连接,构建了细胞—电子混合体。
据介绍,该研究展示了将电子功能与生物系统天然能力相结合的新范式。通过利用免疫细胞的炎症趋化性和血脑屏障穿透能力,实现了电子设备的自主靶向递送和植入,为神经系统疾病治疗提供了新的技术路径。

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