
在一项突破性研究中,麻省理工学院媒体实验室及神经生物工程中心的助理教授Deblina Sarkar及其团队成功开发出微型电子设备,这些设备能与活细胞结合,并通过注射进入血液循环系统,最终到达大脑的特定区域。这项技术的创新之处在于,它不再需要传统的外科手术来植入电极,而是利用免疫细胞定位炎症的天然机制,将这些微型设备运送到炎症部位。
Sarkar表示,这项技术的开发过程并不平顺,前两年内他们的35个人信息助提案均遭到拒绝,评审们认为这个想法虽然影响深远,但实现起来几乎不可能。然而,经过六年的努力,团队终于取得突破,并在2022年获得了国立卫生研究院的创新奖。
这些微型设备的设计使其能够在大脑表面附近通过光伏效应及无线红外光供电,并且其尺寸小于细胞,这使得它们能够在血液中循环。Sarkar的团队使用生物兼容性有机半导体聚合物和金属层交替堆栈制造这些设备,并利用标准的CMOS制程进行制作,最终形成约200纳米厚、10微米直径的设备。
为了将这些电子设备与单核细胞(能够定位炎症的免疫细胞)结合,研究人员使用了一种称为click chemistry的技术,这使得电子设备和细胞能够快速结合。这些循环电子学(Circulatronics)混合物在小鼠实验中显示出良好的效果,经过72小时后,大多数混合物成功到达目标区域,并引发了显著的神经元启动。
Sarkar指出,这项技术的潜力不仅限于治疗神经退行性疾病,未来还可能应用于健康人群的脑部数据收集,甚至在脑-机界面中发挥作用。团队计划在未来三年内进行更大动物的测试,并希望能获得FDA的临床试验批准,将这项技术推向市场。
(首图来源:shutterstock)











