近日，麻省理工學(xué)院（MIT）聯(lián)合哈佛大學(xué)與韋爾斯利學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究成果——一種名為Circulatronics的新型無線電子大腦植入平臺(tái)。他們將其描述為一種自主生物電子植入物。

該技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)侵入式腦機(jī)接口的復(fù)雜手術(shù)路徑，轉(zhuǎn)而采用可注射、亞細(xì)胞尺度的無線電子設(shè)備（SWEDs），通過人體免疫系統(tǒng)“搭便車”精準(zhǔn)抵達(dá)大腦炎癥區(qū)域，實(shí)現(xiàn)非侵入式的神經(jīng)調(diào)控。這一創(chuàng)新不僅為阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化癥、中風(fēng)等難治性神經(jīng)系統(tǒng)疾病帶來全新治療希望，更可能徹底改變未來生物電子醫(yī)學(xué)的發(fā)展范式。

傳統(tǒng)腦機(jī)接口（BCI）通常依賴開顱手術(shù)將電極陣列植入大腦皮層，過程風(fēng)險(xiǎn)高、成本昂貴且易引發(fā)感染或組織損傷。而Circulatronics的核心突破在于其獨(dú)特的“細(xì)胞機(jī)器人”機(jī)制。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種名為SWEDs（Subcellular Wireless Electronic Devices）的微型無線電子裝置，尺寸小到可被單核細(xì)胞的免疫細(xì)胞融合，形成一種“細(xì)胞機(jī)器人”。

當(dāng)這些“裝載”了SWEDs的免疫細(xì)胞感知到大腦中的炎癥信號(hào)時(shí)，便會(huì)主動(dòng)遷移到病變區(qū)域。一旦抵達(dá)目標(biāo)位置，SWEDs 便從免疫細(xì)胞中釋放并嵌入炎癥組織，通過無線方式接收外部指令，發(fā)出微弱但精準(zhǔn)的“電刺激”，突破大腦中通常無法傳遞的信號(hào)障礙。

研究人員在論文中聲稱，循環(huán)電子技術(shù)可用于治療阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化癥、中風(fēng)、腦腫瘤、脊髓損傷等多種疾病。該團(tuán)隊(duì)表示，他們已成功將實(shí)驗(yàn)性SWED植入嚙齒動(dòng)物大腦，并可通過無線方式控制該裝置提供電刺激。

如果該技術(shù)在人體患者中也能順利應(yīng)用，研究人員希望 Circulatronics能夠幫助應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)手術(shù)治療困難、昂貴且具有風(fēng)險(xiǎn)的大腦區(qū)域。

值得一提的是，Circulatronics被定位為一個(gè)治療平臺(tái)，而非單一功能的腦機(jī)芯片。這意味著其應(yīng)用邊界遠(yuǎn)不止于大腦。該研究主要作者德布琳娜?薩卡爾（Deblina Sarkar）強(qiáng)調(diào)：“這項(xiàng)技術(shù)不僅限于大腦，未來還可以擴(kuò)展到身體的其他部位。”

當(dāng)然，從實(shí)驗(yàn)室走向臨床仍需時(shí)間。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，Circulatronics至少還需三年才能進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段。

責(zé)編：Jimmy.zhang