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科学家试验无线“遥控”深部脑刺激

  • 发布时间:2015-03-16 02:31:25  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  新华社华盛顿3月13日电 (记者林小春)美国麻省理工学院科学家13日说,将来也许可通过注入磁性纳米粒子外加一个磁场的方式实施深部脑刺激。与脑中植入永久性刺激电极的传统技术相比,新方法不仅创伤小,且可选择所需刺激的脑细胞,从而治疗特定的神经精神疾病。

  这项在小鼠身上验证了疗效的成果发表在新一期美国《科学》杂志上。论文第一作者、麻省理工学院材料系的陈一先对新华社记者说,这是使用纳米材料无线“遥控”激发活体动物脑细胞的第一个示范实验,在生物电子医学领域具有潜在应用价值。

  随着人口老龄化,加上生活节奏加快,人们心理压力越来越大,世界范围内,帕金森症、强迫症与抑郁症等神经精神疾病患者的数量急剧增加。深部脑刺激已经成为治疗这些疾病的重要方法。传统技术是把电极植入脑中特定的神经区域,再外接电池给予刺激,以改善脑细胞的功能,达到治疗目的。

  在新研究中,陈一先等人首先利用修改的病毒携带辣椒素受体进入小鼠大脑特定脑细胞。辣椒素受体是人体用于感受热和辛辣的蛋白,因此,改造后的细胞对热更敏感。接着他们把直径22纳米的氧化铁粒子注入上述细胞附近,一旦施加外部交变磁场,这些纳米粒子将会变热,但热量又不致于杀死细胞,此时热敏脑细胞就会受到刺激。

  研究人员指出,这些纳米粒子除了变热时基本不与大脑组织发生作用,而且只会在大脑中存在一个月左右,即注射后可实施刺激的时间为一个月左右。相比植入电极的传统深部脑刺激技术,这是一种微创方法,仅需要一个简单的手术注入纳米粒子,也无需使用电线和电池,还可以选择性地刺激细胞,这是传统技术做不到的。

  陈一先说,尽管这一技术的可行性已获原理性证明,但要进入临床应用尚有一段距离。磁性纳米粒子已被用于治疗恶性神经胶质瘤,但注射这种粒子对大脑的长期影响仍需进一步研究,这将是他们今后的首要任务。

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