“生物纸”植入物：帕金森症的个性化无线电疗

一项新的研究表明，一种创新的可生物降解纸可以像创可贴一样贴在大脑表面，并无线传输电刺激，这可能会彻底改变帕金森病和阿尔茨海默病等神经系统疾病的治疗。

研究发现，通过对大脑进行电刺激来治疗帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的疗法是有效的。为了提供这种深部脑刺激（DBS），电极通过颅骨上钻的小孔植入大脑区域。一个类似心脏起搏器的装置也被插入胸腔皮下，为电极供电。

将电极插入大脑是有风险的，其中之一是携带电极的导线可能会错位、移动或断裂。韩国乌兰国家科学技术研究所（UNIST）的研究人员开发了一种可生物降解的、无线激活的“生物纸”植入物，避免了这些问题。

该研究的主要作者，来自UNIST材料科学与工程系的Jun Kyu Choe说：“开发的材料提供了个性化的治疗选择，根据个人需求和身体特征量身定制，简化了治疗过程，增强了灵活性，并在基于电刺激的临床应用中具有多功能性。”

这种材料是由合成的磁电纳米粒子（MENs）制成的，包括一个磁致伸缩核和一个压电壳，当施加外部磁场时，压电壳可以产生电场。简而言之，磁致伸缩磁芯将外加磁场转化为机械应变，压电壳将其转化为电场。

核壳MENs被集成到电纺可生物降解的纳米纤维中，以生产出一种柔性和轻质的片状物，该片状物像纸一样，多孔且可生物降解。这种材料的孔隙率确保了氧气和营养物质等重要的小分子能够通过它。两个月后，它几乎完全被生物降解。

研究人员说：“纳米级磁电和可生物降解纤维材料的结合，提供了优于传统系统级无线电子设备的优势，传统无线电子设备依赖于复杂的大型部件组装，而这些部件在制造后无法重新设计。”

它的物理特性意味着这种“纸”将符合弯曲、复杂的表面 —— 就像大脑一样 —— 并且可以在保留功能的同时切割、卷起和折叠。事实上，它的柔韧性足以让研究人员制造出一个半径为400微米的圆柱体，可以缠绕在神经上并用于再生神经。它也可以做成所需的尺寸。

该研究的通讯作者之一Jiyun Kim说：“原则上，这种生物电纸可以简单地定制到几十厘米的器官尺度，也可以缩小到亚微米尺度，以进行微创手术，而磁电性或微结构与其尺度无关。总体而言，我们的生物电纸具有简单和广泛的应用，可能会为微创和可生物降解的无线生物电子植入物开辟一种新的方案。”

这项研究发表在《先进材料》杂志上。

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