特拉維夫大學(xué)的開(kāi)創(chuàng)性新技術(shù)為截肢或受傷后肢體神經(jīng)失去觸覺(jué)的人們帶來(lái)了希望。該技術(shù)涉及一個(gè)微型傳感器，該傳感器植入受傷肢體的神經(jīng)，例如手指，并直接連接到健康神經(jīng)。每次肢體接觸物體時(shí)，傳感器就會(huì)被激活，并向功能正常的神經(jīng)傳導(dǎo)電流，從而重新產(chǎn)生觸覺(jué)。研究人員強(qiáng)調(diào)，這是一項(xiàng)經(jīng)過(guò)測(cè)試且安全的技術(shù)，適用于人體，一旦完成臨床試驗(yàn)，就可以植入人體內(nèi)部的任何地方。

該技術(shù)是在特拉維夫大學(xué)的一個(gè)專家團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)發(fā)的：來(lái)自 Fleischman 工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系的 Ben M. Maoz 博士、Iftach Shlomy、Shay Divald 和 Yael Leichtmann-Bardoogo 博士。與來(lái)自 Sagol 神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的 Keshet Tadmor 和來(lái)自 Sackler 醫(yī)學(xué)院和 Sheba 醫(yī)學(xué)中心手外科顯微外科部門(mén)的 Amir Arami 博士合作。該研究發(fā)表在ACS Nano雜志上。

研究人員說(shuō)，這個(gè)獨(dú)特的項(xiàng)目始于特拉維夫大學(xué)兩位同事——生物醫(yī)學(xué)工程師毛茲博士和外科醫(yī)生阿拉米博士的會(huì)面。“我們討論了我們?cè)诠ぷ髦忻媾R的挑戰(zhàn)，”毛茲博士說(shuō)，“阿拉米博士與我分享了他在治療因受傷而失去一個(gè)或另一個(gè)器官觸覺(jué)的人時(shí)遇到的困難。應(yīng)該理解的是，這種感覺(jué)的喪失可能由范圍很廣的傷害引起，從輕微的傷口——比如有人切沙拉，不小心用刀割傷自己——到非常嚴(yán)重的傷害。即使傷口可以愈合并且受傷的神經(jīng)可以縫合，很多情況下是觸覺(jué)仍然損壞。我們決定共同應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，并找到一種解決方案，讓那些失去觸覺(jué)的人恢復(fù)觸覺(jué)。”

近年來(lái)，神經(jīng)假體領(lǐng)域取得了有希望的發(fā)展，通過(guò)植入傳感器代替受損的神經(jīng)來(lái)改善四肢失去知覺(jué)的人的生活。但是現(xiàn)有技術(shù)存在許多明顯的缺陷，例如制造和使用復(fù)雜，以及需要外部電源，例如電池?，F(xiàn)在，特拉維夫大學(xué)的研究人員使用稱為摩擦納米發(fā)電機(jī) (TENG) 的最先進(jìn)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和測(cè)試動(dòng)物模型的微型傳感器，該傳感器通過(guò)直接來(lái)自健康神經(jīng)的電流恢復(fù)觸覺(jué)并且不需要復(fù)雜的植入過(guò)程或充電。

研究人員開(kāi)發(fā)了一種可以植入指尖下方受損神經(jīng)的傳感器;傳感器連接到另一條正常運(yùn)作的神經(jīng)，并恢復(fù)手指的一些觸覺(jué)。這種獨(dú)特的發(fā)展不需要外部電源，如電或電池。研究人員解釋說(shuō)，傳感器實(shí)際上對(duì)摩擦力起作用：每當(dāng)設(shè)備感覺(jué)到摩擦?xí)r，它就會(huì)給自己充電。

該裝置由兩個(gè)小于半厘米乘半厘米的小板組成。當(dāng)這些板相互接觸時(shí)，它們會(huì)釋放電荷，然后傳輸?shù)轿词軗p的神經(jīng)。當(dāng)受傷的手指觸摸某物時(shí)，觸摸會(huì)釋放與施加到設(shè)備上的壓力相對(duì)應(yīng)的張力——弱觸摸為弱張力，強(qiáng)觸摸為強(qiáng)張力——就像正常的觸覺(jué)一樣。

研究人員解釋說(shuō)，該設(shè)備可以植入身體任何需要恢復(fù)觸覺(jué)的地方，而且它實(shí)際上繞過(guò)了受損的感覺(jué)器官。此外，該設(shè)備由生物相容性材料制成，可安全用于人體，無(wú)需維護(hù)，植入簡(jiǎn)單，并且設(shè)備本身在外部不可見(jiàn)。

據(jù)毛茲博士稱，在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試了新傳感器(使用該設(shè)備的手指敲擊次數(shù)超過(guò) 50 萬(wàn)次)后，研究人員將其植入動(dòng)物模型的腳部。這些動(dòng)物行走正常，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沒(méi)有受到任何損傷，測(cè)試表明傳感器允許它們對(duì)感官刺激做出反應(yīng)。“我們?cè)趧?dòng)物模型上測(cè)試了我們的設(shè)備，結(jié)果非常令人鼓舞，”毛茲博士總結(jié)道。“接下來(lái)，我們希望在更大的模型上測(cè)試植入物，并在稍后階段將我們的傳感器植入失去觸覺(jué)能力的人的手指中?；謴?fù)這種能力可以顯著改善人們的功能和生活質(zhì)量，等等重要的是，保護(hù)他們免受危險(xiǎn)。缺乏觸覺(jué)的人 無(wú)法感覺(jué)到他們的手指是否被壓碎、燒傷或凍結(jié)。”

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