可注射的柔性电极可以取代刚性神经刺激植入物
通过电刺激神经，神经调节疗法可以减少癫痫发作，缓解慢性疼痛，治疗抑郁症和其他一系列健康问题，而不需要使用阿片类药物等传统药物。
现在，威斯康星大学麦迪逊分校的生物医学工程师和他们的合作者取得了重大进展，可以大大降低神经调节治疗的成本，提高其可靠性，并使其侵入性大大降低。
有了一种电极，它可以作为液体注入体内，然后在体内治愈，研究人员已经为一种新型神经接口系统奠定了基础。
研究人员在本周在线发表在该杂志上的一篇论文中公布了他们的发明，他们将其命名为“注入探针”先进医疗材料．
今天的神经调节治疗依赖于外科植入设备，成本高达六位数，需要复杂的安装程序，而且经常失败，因为它们是试图与柔软的生物组织相匹配的刚性设备。
研究人员的系统利用了一种全新的思维方式。
“你可以把液体注入周围神经威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程和神经外科教授基普·路德维希(Kip Ludwig)说。“典型的植入物非常坚硬，所以随着身体的移动，它们会磨损、撕裂和分解。我们的液体固化了，结果更接近正常组织的弹性。实际上，你可以拉伸它，把它的大小增加150%到200%，而不失去它的导电性。”
为了制造出这种注入电极，研究人员将一种类似于手术胶的硅胶基与小金属颗粒混合，以使液体具有足够的导电性。
他们让他们的设备通过了美国食品和药物管理局的一系列临床前测试，并用它来刺激猪的心率变化迷走神经这种疗法有望治疗心力衰竭、高血压和其他疾病。
路德维希实验室的博士后、该研究的第一作者詹姆斯·特瓦珊说:“我们基本上通过了标准的电化学测试，以证明它的作用就像一个标准的电线电极，可以用来刺激神经。”
路德维希与凯斯西储大学生物医学工程教授安德鲁·肖夫斯托尔和Neuronoff首席执行官曼弗雷德·弗兰克共同撰写了这项研究，并与他们共同创立了基于注射管的Neuronoff公司。他们也是一个多机构团队的一部分，该团队最近从美国国立卫生研究院获得了210万美元的拨款，用于进一步开发刺激脊神经的系统，作为治疗慢性背痛的非阿片类药物替代品。
这篇论文和拨款代表了创建微创神经刺激系统的更大努力的关键早期步骤。
作为NIH资助的一部分，研究人员正在测试一种方案，他们将液体注入神经周围，然后将一根薄绝缘材料线挤压回皮肤表面下，在那里注入更多的复合材料。然后他们可以使用一种基本的经皮神经电刺激装置(TENS)——你可以在百货公司或药店买到这种装置——从皮肤表面刺激神经，与传统的植入电极相比，整个装置更便宜，适应性更强。
路德维希说:“我们正在做一个从皮肤表面到我们想要刺激的位置的旁路。”他设想最终使用机器人手术系统来进行类似于纹身的手术。“随着我们越来越多地了解如何与神经系统交互，我们不再局限于通过侵入性手术植入的东西。我们实际上可以改变我们刺激神经的方式，我们如何与神经对话，因为我们本质上只是将我们与深层神经的连接路由回皮肤表面。”
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