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可植入神经探针在获取脑部数据、调节神经回路和治疗各种脑部疾病方面具有很大潜力。然而，传统的可植入探针在实际应用中面临诸多挑战，如在灵敏度与生物相容性之间取得平衡以及原位神经信息监测和神经调节方面面临的困难。 为了解决这些挑战，近日，中国科学院长春应用化学研究所张强团队开发了一种可植入水凝胶探针，能够记录神经信号、调节神经回路并治疗中风。将支链淀粉融入水凝胶中，可诱导聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)链的重新定向，并与脑组织形成柔韧的界面，从而提高敏感度和生物相容性。该水凝胶探针能够连续记录深层脑部信号长达8周。 该探针可用于研究与各种生理活动相关的深层脑部信号。在大鼠的初级运动皮层直接进行神经调节和神经信号监测，从而通过诱发信号控制其肢体行为。当这种神经调节技术应用于中风大鼠的运动皮层时，显著减少了脑梗死面积，促进了突触重组，恢复了运动功能和平衡。这项研究代表了设计用于脑监测、神经回路调节和脑疾病治疗的神经探针方面的重大科学突破。![]()
图1 水凝胶结构、表征机器作为可植入探针的应用示意图
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图2 材料性能表征
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图3 生物相容性
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图4 神经信号记录
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图5 神经调节
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图6 中风治疗
- 原文题目：Amylopectin-based Hydrogel Probes for Brain-machine Interfaces
- 原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416926
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