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              跨入醫(yī)療生物科技:植入LED燈可望止痛

              2015/11/13 9:33:25 作者: 來源:中國LED網(wǎng)
              摘要:在過去3個月中有關(guān)LED植入生物體內(nèi)驅(qū)動帶有光反應蛋白的神經(jīng)研究陸續(xù)被報道,這算是LED跨入醫(yī)療與生物科技的新應用,很值得關(guān)注。從美國華盛頓大學醫(yī)學院的研究中,發(fā)現(xiàn)實驗室中植入LED的老鼠,當研究人員利用LED燈光刺激獎賞區(qū)塊時,其大腦中厭惡的區(qū)塊也會無意間同時受到驅(qū)動,這說明了治療憂郁癥的藥物為什麼在臨床上看起來沒有效果。

                在過去3個月中有關(guān)LED植入生物體內(nèi)驅(qū)動帶有光反應蛋白的神經(jīng)研究陸續(xù)被報道,這算是LED跨入醫(yī)療與生物科技的新應用,很值得關(guān)注。從美國華盛頓大學醫(yī)學院的研究中,發(fā)現(xiàn)實驗室中植入LED的老鼠,當研究人員利用LED燈光刺激獎賞區(qū)塊時,其大腦中厭惡的區(qū)塊也會無意間同時受到驅(qū)動,這說明了治療憂郁癥的藥物為什麼在臨床上看起來沒有效果。也開啟了后續(xù)對LED燈與大腦連結(jié)的研究。

                而史丹佛大學則首開先例,成功使用無線的LED植入裝置,開啟此類利用光遺傳學原理實驗的新格局。藉由老鼠自有的能量驅(qū)動LED燈發(fā)出光線,無線遙控小如胡椒籽的藍色LED裝置,控制老鼠大腦神經(jīng)細胞、脊椎或四肢。

                接下來,加拿大戴爾豪斯大學的研究人員又有新的突破,將光通道直接作用在肌肉上,這樣一來即使神經(jīng)失去功用,也能驅(qū)動肌肉活動。

                近期,針對植入LED燈的醫(yī)學研究又傳來好消息。

                LED燈可望阻擋痛覺通往腦部 造福需要疼痛管理的病患

                科學家研究出一種富彈性、可植入體內(nèi)的裝置,能夠驅(qū)動體內(nèi)和脊柱的痛感訊號,這也代表,可望阻隔痛感傳遞到腦部。

                位于美國東部圣路易斯的華盛頓大學醫(yī)學院和伊利諾大學厄巴納-香檳分校研究人員表示,植入的裝置有一天可望能夠用在人體不同部位,為無法有效治療的疼痛提供另一種辦法─阻隔痛覺傳送到腦部。

                資深共同研究人員羅伯?杰魯四世(Robert W. Gereau IV),同時也是華盛頓大學疼痛中心的主任,他表示:“我們最終的目標是用這個科技治療特定區(qū)域的疼痛,利用類似“開關(guān)”的概念,在痛感訊號傳送到腦部之前就阻擋掉?!?/p>

                此研究在2015年11月9日刊載于線上版《Nature Biotechnology》。

                

                這些老鼠身上部分神經(jīng)帶有對光反應的蛋白細胞,研究人員希望能夠利用植入LED裝置驅(qū)動細胞,鈍化痛感訊號,阻斷一般療法沒辦法解決的疼痛,造福病患。(圖片來源:華盛頓大學)

                可延展、有彈性的LED植入裝置 可固定于心臟等器官

                杰魯說明,由于這個裝置柔軟且可延展,可以植入身體活動性的部位。在之前的研究當中,這類裝置通常必須植入并固定在骨頭上。

                他表示:“但是當我們在研究脊椎上的神經(jīng)元或者中樞神經(jīng)以外的區(qū)域時,我們需要能夠延展、不需固定在骨頭上的裝置?!?/p>

                這個新的裝置能夠用手術(shù)縫線固定在一個地方。與之前裝置相同,這個可延展的裝置裝有一個微型LED,能夠驅(qū)動特定的神經(jīng)細胞。杰魯說他希望能夠利用這個植入裝置,鈍化痛感訊號,阻斷一般療法沒辦法解決的疼痛,造福病患。

                研究人員在基因改造的老鼠身上植入裝置。這些老鼠身上部分神經(jīng)帶有對光反應的蛋白細胞。為了要展示植入裝置對神經(jīng)細胞中疼痛的通道有影響,研究人員利用LED燈驅(qū)動了老鼠的痛感。當老鼠在迷宮中通過一特定區(qū)域,植入裝置的LED燈就會發(fā)亮,并且驅(qū)動疼痛細胞讓老鼠感到不適。而在離開迷宮的那個區(qū)域之后,裝置就關(guān)閉,疼痛也消失。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些動物很快就學會要避開該區(qū)域繞道而行。

                這個實驗如果是用舊版的光遺傳學裝置可能就很難實行,因為舊版的裝置帶有電線,可能會影響老鼠的行為。

                研究走出實驗室 計劃量產(chǎn)LED植入裝置催生更多相關(guān)實驗

                據(jù)伊利諾大學材料工程系,同時也是共同研究主持人約翰?羅杰表示,現(xiàn)行的微型彈性裝置能夠用手術(shù)縫線固定,同時也可能可以用在腎臟、胃、腸道、心臟或其他器官。

                他補充道:“他們提供了特殊、能與生物相容的平臺,實現(xiàn)讓光無線傳輸?shù)缴砩蠋缀跞我黄鞴??!?/p>

                羅杰和杰魯設(shè)計植入裝置時,特別留意要將未來的量產(chǎn)列入考量,讓其他研究人員也能夠用這個裝置進行更深入研究。杰魯、羅杰和華盛頓大學麻醉系副教授麥可?布魯喬斯(Michael R. Bruchas)共同成立了NeuroLux公司,朝量產(chǎn)裝置的目標前進。


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