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       人體植入式醫(yī)療器械已經(jīng)走進(jìn)人們的生活，如深部腦刺激器、心臟起搏器、植入式胰島素泵等，對(duì)幫助人類身體功能恢復(fù)起到巨大作用，但隨之而來的卻是器械壽命短暫，難以長(zhǎng)期運(yùn)行的困擾。

       一般情況下，植入人體的醫(yī)療器械可能會(huì)引起周圍組織的免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生炎癥，導(dǎo)致該設(shè)備性能下降，運(yùn)行時(shí)間大為縮短，甚至需要額外更換設(shè)備。

        因此，如何減少植入過程中的組織損傷并抑制炎癥反應(yīng)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，成為推動(dòng)植入式醫(yī)療器械發(fā)展的關(guān)鍵因素。

      新技術(shù)將神經(jīng)探針壽命提升四倍以上：基于食肉植物豬籠草光滑葉子的靈感，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種形成抗生物污垢涂層的方法。通常設(shè)備植入人體時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦，而該技術(shù)可在植入設(shè)備表面形成薄而均勻的潤(rùn)滑油涂層，并通過減少設(shè)備與組織之間的摩擦來使組織損傷最小化。

       此外，涂層裝置表現(xiàn)出抗生物粘附特性，即防止由免疫排斥反應(yīng)激活的免疫細(xì)胞粘附到裝置表面。

不過，當(dāng)時(shí)并沒有研究數(shù)據(jù)表明該涂層可以應(yīng)用于電子設(shè)備而不影響它們的信號(hào)記錄性能以及它如何在體內(nèi)相互作用。

       為了驗(yàn)證該涂層技術(shù)的臨床可能性，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種帶有32個(gè)電極的潤(rùn)滑劑涂層神經(jīng)探針，用于測(cè)量大腦信號(hào)。最終，對(duì)腦組織的觀察證實(shí)，該技術(shù)能夠有效降低人體免疫反應(yīng)，且植入過程中通常發(fā)生的組織損傷被最小化。

圖 | 與裸探針相比，涂層探針的免疫反應(yīng)降至最低的機(jī)制示意圖（來源：Advanced Science）

       實(shí)驗(yàn)過程中，該團(tuán)隊(duì)將探針涂層后植入嚙齒動(dòng)物的大腦中，發(fā)現(xiàn)超過90%的電極可以觀察到腦信號(hào)，而且信號(hào)數(shù)量是未涂層神經(jīng)探針獲得的信號(hào)數(shù)量的兩倍。

        此外，由于免疫細(xì)胞粘附在探針表面，未涂層探針的信號(hào)幅度會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。相比之下，涂層探針表現(xiàn)出良好的抗生物粘附特性，可以穩(wěn)定地測(cè)量大腦信號(hào)，神經(jīng)探針的使用壽命也從8周延長(zhǎng)至16周。

     “這種涂層探針顯示出了近乎無摩擦和抗生物污染的特性，能夠最大限度地提高其在體內(nèi)的電極性能，不僅可以應(yīng)用于大腦，還可以應(yīng)用于身體的其他部位。