科技工作者之家|可修复受损神经的水凝胶

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导电聚合物水凝胶可协助修复受损神经。外周神经是将生物电信号从大脑传递到身体其他部位的组织。外周神经损伤通常会引发慢性疼痛、神经紊乱、瘫痪或残疾。治疗这类神经受损的难度很高，自体神经移植是最主要的治疗方案之一——医生从患者身体的其他部位取下一段外周神经，然后将其与受损神经进行缝合。然而，神经移植手术并不能完全恢复患者机体功能，还很可能涉及多次随访手术。此外，人工神经移植物与支持细胞结合的策略也常被用于治疗外周神经受损，但患者需要很长的时间才能完全恢复。
中国南京大学的研究人员Qun-Dong Shen等希望开发一种有效、快速的治疗方法，以替代自体神经移植。为此，他们决定探索导电水凝胶材料——一种可以传输生物电信号的聚合物。这种材料遇水膨胀，并且具有生物相容性。相关研究成果于当地时间10月7日刊发在《ACS Nano》杂志中。
研究人员制备了一种含聚苯胺和聚丙烯酰胺的可拉伸导电水凝胶（CPH）。这种交联聚合物水凝胶非常坚韧，并具备三维微孔网络结构。它一旦植入患者体内，神经细胞就可以进入并附着在网络结构中，协助复原缺失的神经组织。初步实验结果显示， CPH可以经由蟾蜍的受损坐骨神经传导生物电信号。随后， Shen等将这种水凝胶植入了坐骨神经损伤的大鼠体内。两周后，大鼠受损的神经恢复了生物电特性。与未接受治疗的老鼠相比，它们的行走能力有所改善。
研究人员表示，近红外光（可穿透组织的光）的照射可以进一步提高CPH的电导率，促进生物信号的传导。而且， CPH在机械拉长后仍具有传导耐久性，故而可以轻松应对运动中的神经组织拉伸。综上所述，将CPH作为新一代受损神经修复材料运用于医疗领域是可行的。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《ACS Nano》
【科技工作者之家|可修复受损神经的水凝胶】期刊编号：1936-0851