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“新材料之王”石墨烯有助修复感知功能

导读: 石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体,厚度与一层原子差不多。这种材料无论是弹性、强韧度以及拉伸性能方面都远远优于钢材等材料,被誉为“新材料之王”。

英国剑桥大学29日发布的一项研究成果显示,研究人员成功将石墨烯电极植入小鼠脑部,并直接与神经元连接,这项技术未来可用于修复截肢、瘫痪甚至帕金森氏症患者的感知功能,协助他们更好地康复。

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体,厚度与一层原子差不多。这种材料无论是弹性、强韧度以及拉伸性能方面都远远优于钢材等材料,被誉为“新材料之王”。

剑桥大学研究人员与意大利和西班牙的同行利用小鼠脑部细胞培养物进行相关实验后发现,利用石墨烯材料制造的电极能安全地与脑部神经元连接,且连接后这些神经元可正常传递电波信号,不会产生不良反应。

这些与神经元直接连接的电极能把脑电波信号传递给外界,让外界更清晰地了解脑部活动并修复感知功能。例如,机械臂如果能接收脑电波信号,就会按照截肢患者的想法去抓取物体;通过对这些脑电波信号的干预也会有助于帕金森氏症患者更好控制病情。但此前使用其他材料制作的电极效果并不理想,信号传递很不稳定。

据介绍,石墨烯的导电性能非常优异,测试中这一材料制作的电极实现了稳定的脑电波信号传递,神经元的一些特性也没有因为与电极连接发生改变。

研究人员说,接下来他们会探讨利用从多层到单层的不同形态石墨烯材料来制作电极,并观察它们与神经元连接的效果,最终希望能开发出具备高灵敏度以及低副作用的可植入脑部电极。

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