将微电极阵列(microelectrode array)植入大脑可以实时监控病人的神经健康,但这可能会影响到神经元的脑电活动。那么,何不把微电极阵列装入药片胶囊中,再借助胶囊将药物传递到大脑里需要控制病情的地方呢?这正是匹兹堡大学(University of Pittsburgh)生物工程副教授崔昕燕(Xinyan Tracy Cui)的想法。
研究学者们研发了一种聚合物包被的微电极,它能同时对患者起到监控及治疗的作用,对于某些需要电脉冲治疗的患者(例如癫痫),该药物甚至能改善他们的生活,提高生活质量。
药片中的微电极阵列与其他并无太多不同,关键是,电极外包了一层传导性聚吡咯(polypyrrole)薄膜,胶囊内承载着不同的药物和神经传导物质,比如调节神经的多巴胺和氨基丁酸(GABA)。在一定的电环境下,聚合物以某些方式卷曲,释放包裹的药物。一旦微电极阵列能捕获与癫痫发作匹配的电极信号,即刻将镇痉挛剂直接传递给大脑,抑制病情发作。由于电极只深入到大脑特殊部位,因此药物不会对其他相邻神经元产生影响。崔教授介绍说,他们已有相当的证据显示,这项技术可以用于不同的药物分子装载,因此十分具有应用潜力。
但是,目前来说,这项发明的缺陷是,一旦聚合胶囊将药物释放,药物无法被重新装载进去,一切只好重来。研究学者们的设想是添加碳纳米管作用储药囊。
胶囊电极:监控治病两不误
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