科學家試驗無線“遙控”深部腦刺激
- 發佈時間：2015-03-16 02:31:25 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
新華社華盛頓3月13日電 （記者林小春）美國麻省理工學院科學家13日説，將來也許可通過注入磁性奈米粒子外加一個磁場的方式實施深部腦刺激。與腦中植入永久性刺激電極的傳統技術相比，新方法不僅創傷小，且可選擇所需刺激的腦細胞，從而治療特定的神經精神疾病。
這項在小鼠身上驗證了療效的成果發表在新一期美國《科學》雜誌上。論文第一作者、麻省理工學院材料係的陳一先對新華社記者説，這是使用奈米材料無線“遙控”激發活體動物腦細胞的第一個示範實驗，在生物電子醫學領域具有潛在應用價值。
隨著人口老齡化，加上生活節奏加快，人們心理壓力越來越大，世界範圍內，帕金森症、強迫症與抑鬱症等神經精神疾病患者的數量急劇增加。深部腦刺激已經成為治療這些疾病的重要方法。傳統技術是把電極植入腦中特定的神經區域，再外接電池給予刺激，以改善腦細胞的功能，達到治療目的。
在新研究中，陳一先等人首先利用修改的病毒攜帶辣椒素受體進入小鼠大腦特定腦細胞。辣椒素受體是人體用於感受熱和辛辣的蛋白，因此，改造後的細胞對熱更敏感。接著他們把直徑22奈米的氧化鐵粒子注入上述細胞附近，一旦施加外部交變磁場，這些奈米粒子將會變熱，但熱量又不致于殺死細胞，此時熱敏腦細胞就會受到刺激。
研究人員指出，這些奈米粒子除了變熱時基本不與大腦組織發生作用，而且只會在大腦中存在一個月左右，即注射後可實施刺激的時間為一個月左右。相比植入電極的傳統深部腦刺激技術，這是一種微創方法，僅需要一個簡單的手術注入奈米粒子，也無需使用電線和電池，還可以選擇性地刺激細胞，這是傳統技術做不到的。
陳一先説，儘管這一技術的可行性已獲原理性證明，但要進入臨床應用尚有一段距離。磁性奈米粒子已被用於治療惡性神經膠質瘤，但注射這種粒子對大腦的長期影響仍需進一步研究，這將是他們今後的首要任務。
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