神经接口在调节神经信号以达到治疗目的方面发挥着重要作用。为了满足开发生物电子医学的顺应神经接口的需求,最近的研究集中在采用导电聚合物和电子或离子导电水凝胶等软导体的电神经刺激器的性能。然而,电极和神经组织界面处的法拉第电荷注入会导致不可逆的气体逸出、电极氧化和生物离子还原,从而导致不良的组织损伤和电极降解。
近日,汉阳大学Do Hwan Kim,浦项科技大学Sung-Min Park展示了一种完全生物相容性的基于 McMiA 的神经刺激器,以实现湿组织的非法拉第、适形神经接口。
文章要点
1)除了无应力和生物粘附能力之外,基于 McMiA 的神经接口的非法拉第电荷注入可实现高度稳定的神经刺激,而不会产生任何电荷转移反应和不可逆的组织损伤。此外,经过系统验证的 McMiA 体外电化学分析(例如计时电流分析法和计时电位分析法)为开发在生理环境中具有增强电化学稳定性的神经刺激器提供了宝贵的见解。
2)McMiA 与无线神经刺激器的集成已证明其作为治疗膀胱过度活动综合症的植入式生物电子药物的临床前功效。因此,基于 McMiA 的神经接口不仅提供了一种有前途的解决方案来解决生物电子学电极-电解质界面的机械和化学失配问题,而且还有助于轻松扩展 ECW 以实现完全可逆的非法拉第神经刺激。
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Joo Sung Kim, et al, Implantable Multi-Cross-Linked MembraneIonogel Assembly for Reversible Non-Faradaic Neurostimulation, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c02637
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02637