有機電極はショートする可能性があります

研究者らは、移植に侵襲的手術を必要とせず、時間が経つと体内に吸収される柔らかい導電性電極を開発した。 彼らは、彼らの方法は、電気刺激によって癌や神経損傷などの非慢性疾患を治療する新しい方法になる可能性があると述べています。

組織や神経系への治療用電気刺激は、パーキンソン病やてんかんなどの慢性疾患でよく使用され、外科的に埋め込まれた電極が特定の脳領域に電気パルスを供給します。 しかし、電気療法は、痛み、神経損傷、がんなどの非慢性疾患を持つ人にも有益です。

ルンド大学とヨーテボリ大学の研究者らは、侵襲的手術なしで挿入され、身体と一体化し、時間の経過とともに溶解する導電性有機電極を開発した。

「私たちの研究はエレクトロニクスと生物学的システムを自然に統合するもので、治療が難しい非慢性疾患の治療法に可能性をもたらします」と研究の筆頭著者であるマーティン・ヒョルト氏は述べた。 「研究では、脳構造の有機電極を研究するための優れたモデルであるゼブラフィッシュを使用しました。」

研究者らは、独自の特性を持つ水溶性のイオン電子混合ポリマーである A5 を使用して電極を作成しました。A5 はゲルキャスト内で自己集合し、数か月間安定した状態を保つ高導電性ヒドロゲルを生成します。 また、オリゴマーと呼ばれる小さなポリマーで構成されているため、より優れた生体吸収特性が得られます。

研究者らは、四肢の再生と神経障害、または痛みにつながる神経損傷のモデルであるゼブラフィッシュを使用し、直径30μmのカニューレを備えた注射器を使用して魚の脳にA5を注入した（A5ナノ粒子のサイズは平均80nm）。 。 A5 が内因性イオンと相互作用すると、安定した柔らかい電極を形成するように配置されます。

時間の経過とともに、柔らかい電極の厚さが増加し、そこから樹状突起が成長し始め、周囲の細胞との密接な接続を形成しました。 研究者らは、埋め込まれた電極を使って魚から切除した脳スライスに電気パルスを印加することで、神経信号伝達を制御することができた。

「私たちは、人間の髪の毛ほどの大きさの針を使ってナノ粒子の溶液を組織に注入する技術を開発しました」と、この研究の責任著者であるロジャー・オルソン氏は述べた。 「これらの粒子は小さな分子鎖（ポリマー）で構成され、自己組織化して導電性構造を形成し、体の細胞と統合します。」

導電性構造は、魚に損傷を与えることなく完全に吸収されるまで、挿入後約 9 日後に劣化し始めました。

研究者らは、同社の新しい低侵襲電極は非慢性治療での使用の可能性を開くと述べている。 次のステップは、より大きなげっ歯類や霊長類の脳でこの手順を試すことです。

この研究はNature Communications誌に掲載された。

出典: ルンド大学