制造更好的大脑植入物:长寿的挑战

8月20日，木星,可视化实验杂志将发表来自凯斯西储大学卡帕多纳实验室的一项技术，以应对脑植入技术固有的两个挑战，测量植入过程中发生的性质变化和在微观尺度上测量。这些新技术为生物工程师解决一个巨大的挑战打开了大门——制造一种能够长期承受大脑生理条件的设备。

“我们发明了一种仪器来测量微观尺度的机械性能生物医学植入物该实验室的首席研究员杰弗里·r·卡帕多纳(Jeffrey R. Capadona)博士解释说。通过保留植入过程中发生的变化的性质，即使在移除之后，该技术也为制造和测试新材料提供了潜力大脑植入物设备。这可能会导致生产出更持久、更适合高度定制功能的设备。

对于植入设备来说，承受高温、潮湿和其他体内特性对其寿命构成了挑战。所导致的植入材料硬度等的变化会引发更大的炎症反应。“通常情况下，身体对这些植入物的反应会导致设备过早失效，”卡帕多纳医生说，“在某些情况下，患者需要定期使用脑部手术更换或修改植入物。”

新的植入材料可能会帮助那些患有糖尿病的人找到恢复运动功能的方法脊髓损伤中风或多发性硬化症。“长期嵌入大脑的微电极可能具有应用前景神经活动来恢复脊髓损伤患者的运动功能，”卡帕多纳博士说。

此外，Capadona和他的同事们的方法允许使用微观尺度测量机械性能。以前的方法通常需要大型或纳米尺寸的材料样本，并且数据必须按比例缩放，这并不总是有效。

当被问及为什么卡帕多纳博士和他的同事们发表了他们的方法木星，他回答说:“我们选择木星因为新颖的格式可以直观地向读者展示我们正在做的事情。如果一张图片胜过千言万语，那么一段视频就胜过一百万。”