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蚊子成靈感繆斯!科學家找到神經植入的解決方案|Nature子刊

蚊子成靈感繆斯!科學家找到神經植入的解決方案|Nature子刊

doi:10.1038/s41598-017-18522-4

研究結果以題為「A Mosquito Inspired Strategy to Implant Microprobes into the Brain」發表在《Scientific Reports》雜誌上。

蚊子成靈感繆斯!科學家找到神經植入的解決方案|Nature子刊

來源:Cleveland FES Center

大腦微電極在治療神經功能障礙有巨大的潛力,能夠提高我們對於神經迴路的認識。目前,下一代微電極探針設計利用超小尺寸的柔性材料,從而提高性能,但在植入方面仍存在問題。

凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)工程學院生物醫學工程副教授Jeffrey Capadona表示,「我們得感謝蚊子,它讓我們找到了解決方案。」

來源於蚊子的靈感

「這一發現的背後故事很有意思,」文章第一作者、博士後研究員Andrew Shoffstall說道,「因為一些懷孕的同事擔心蚊子傳播寨卡病毒,促使我做了一份關於蚊子是如何叮咬人類等宿主的詳細報告。」

蚊子成靈感繆斯!科學家找到神經植入的解決方案|Nature子刊

眾所周知,蚊子無法張口,所以不會在皮膚上咬一口,它其實是使用6隻針狀的構造刺進入皮膚,這些短針就是蚊子吸取血液的關鍵,類似於打針。此外,蚊子還會釋放含有抗凝血劑的唾液,用於防止血液凝結,確保它就能夠安穩地飽餐—頓。

有趣的是,蚊子在叮咬的時候,既增加了其短針的臨界屈曲力,同時也減少了穿透皮膚所受的阻力。這一過程讓Shoffstall有了靈感,「為什麼我們神經移植不能使用這樣的方法?我們特別感興趣的是蚊子增加臨界屈曲力的能力,以適應我們的應用——將微電極植入大腦。」

於是,Shoffstall團隊進行了嘗試,將微探針的臨界屈曲力增加了3.8倍,從而成功將微探針的插入率從37.5%提高到100%。

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來源:Case Western Reserve University

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