影/瑞典研發柔軟導電材質 塞進大腦可協助治療癲癇、收集神經訊號

影/瑞典研發柔軟導電材質 塞進大腦可協助治療癲癇、收集神經訊號
▲瑞典研發柔軟導電材質,塞進大腦可協助治療癲癇。(圖/翻攝自林雪坪大學,下同)

吳佳臻/綜合報導

人類腦中有 860 億個神經元,以超過 100 兆條神經相連,想要探索這謎樣腦子,似乎非得放入電子裝置才行,光想就令人頭皮發麻。為此,瑞典林雪坪大學(Linköping University,LiU)開發了一款柔軟、有彈性,又具有良好導電性的素材,可放進體內收集神經訊號。

透過電子元件與神經細胞接觸,不僅可以調查細胞內的訊號傳遞,還可以診斷類似癲癇這種神經疾病,但是用膝蓋想也知道,多數人都不想把硬梆梆、冷冰冰的金屬物體長時間裝在自己的腦子內,要是不幸出意外後果可不堪設想。

▲就算拉長到原始長度的兩倍,仍可保持高導電性。

為了克服這樣的問題,林雪坪大學開發了一種導電材質,與人體組織一樣柔軟,就算拉長到原始長度的兩倍,仍可保持高導電性。該材質以鍍金的二氧化鈦奈米線組成,再嵌入矽橡膠當中。不僅如此,還具有生物相容性,意味著它可以與人體接觸,而不會產生不良影響。

林雪坪大學利用該材料與蘇黎世理工大學合作,研發出一款尖端附著許多微小電極的神經訊號收集探針。照片中的探頭寬為 3.2 毫米、厚 80 微米,電極的尺寸為 50 微米,兩電極間隔 200 微米,可以形成 32 個電極。

▲瑞典林雪坪大學研發柔軟導電材質。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

研究團隊在符合動物實驗的規定下,將探針植入白老鼠的大腦上,成功收集 3 個月的老鼠神經訊號,並且該鼠在實驗過程中仍可自由活動,探針並無對它造成不良影響。

擔任研究負責人、同時也是林學坪大學有機電子學研究所主任研究員的 Klas Tybrandt 表示,如果電極能夠捕捉到腦神經發出的訊號,就能藉由放大器放大;只要查出是哪個電極收到的訊號,便可掌握發出訊號的腦部區塊。有助於癲癇治療法的研究,以及腦波控制義肢、人工器官的應用。

目前該研究論文也刊載於《先進材料(Advanced Materials)》期刊。

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