3D打印植入物为耐药性癫痫带来新希望

创新的大脑冷却植入物

来自德累斯顿莱布尼茨高分子研究所、德累斯顿工业大学、谢菲尔德大学和利默里克大学的研究人员合作，创造了一种突破性的3D打印硅胶植入物。该设备能够冷却大脑的目标区域，同时记录其电活动，为耐药性癫痫的治疗提供了潜在可能。

工作原理

该植入物利用局部大脑冷却技术，暂时降低特定大脑区域的温度，以减少神经活动，从而提供一种可逆的方法来缓解癫痫发作。其设计克服了以往笨重硬件带来的挑战，这些硬件不适合大脑的微妙环境。

该设备采用直接墨水书写（DIW）技术，使用道康宁的DOWSIL SE1700硅胶制造，形成一个尺寸为10 x 10 x 3毫米的紧凑型植入物。它由三层组成：由石墨-硅胶复合材料制成的电极、一个微型热电冷却器（TEC）和一个用于热量传递的水道。外部驱动单元调节系统，确保周围大脑组织的温度不会超过1°C的升高。

实验结果

在对九只麻醉老鼠的试验中，该植入物展示了抑制由4-氨基吡啶诱导的癫痫样活动的能力。不同温度的冷却会话有效降低了大脑信号能量，设备在几秒钟内实现了显著冷却。然而，仍需进一步研究以了解在较低温度下的不同疗效。

未来发展与挑战

尽管1到3毫米的冷却深度与人类新皮层的厚度相符，但临床应用仍需改进，包括缩小外部驱动单元的体积并确保可靠的电源。研究人员还建议，未来的改进可能使设备能够根据实时大脑活动自动调整冷却。这项研究发表在《先进科学》期刊上，标志着多功能大脑植入物发展的重要一步，将温度控制和电监测整合为一个设备。