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电子脊椎如何协助瘫痪患

者恢复行走能力？

脊髓损伤通常导致难以治愈的瘫痪，但瑞士的一些科学家们宣称开发出一种可弯曲与拉伸的电子脊髓，能够有效修复受损的脊髓，从而治愈瘫痪患者。

在瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)所进行的研究中，目前的临床试验虽仅能治愈瘫痪的老鼠，但EPFL承诺接下来将会展开人体试验，预计很快地就能推出商用产品。目前光是美国大约就有25万的脊髓损伤患者。

虽然目前已经开发出专为瘫痪用的神经义肢(Neuroprosthetics)了，但多半仅限于短期使用，因为这种神经义肢在经常与周围组织的摩擦后可能导致发炎，最终造成排斥。EPFL最近开发出一种称为“e-Dura”的新材料，不仅可弯曲且有弹性，可永久植入而不至于造成发炎或排斥。用于实验的瘫痪老鼠在经过几周的治疗后，已经能够重新恢复行动力了。

生物兼容的植入物采用外覆裂化金电传导轨迹的硅基板设计，能够拉伸弯曲而不至于损坏。（来源：EPFL）

EPFLe-dura电子脊髓已成功植入于完全瘫痪的老鼠，使其得以再度正常行走。（来源：EPFL）

e-Dura的命名源于其耐用性：就算被严重扭曲，也不至于造成任何损坏。（来源：EPFL）

e-Dura

e-Dura电子脊髓可被植入受损的脊椎中，无限期地停留以便恢

复由于神经受损而丧失的连接性。（来源：EPFL）

在电子脊椎一端的电极连接到颈部未受损的神经，绕过瘫痪脊椎内的受损神经。（来源：EPFL）

弹性化脊椎植入物可为肌肉提供电刺激以及必要的药物治疗。

（来源：EPFL）

“神经植入物系统是专为稳定与治疗神经系统受损而设计

的，”EPFL科学家StephanieLocur表示，“目前虽然已经存在多种可用技术，但长期来看，这些技术经常会引起发炎或甚至发生排斥。我们的创新成果是设计出一种像周围组织一样柔软且可拉伸的植入物，同时整合电子刺激与化学刺激后，仍能具有完全的弹性度。”

该系统的工作原理是利用生物兼容的硅材料，使其得以轻松地拉伸并弯曲到与肌肉感觉相同的程度，但其中包含的裂化金电可连接提供刺激，并且在监测到患者的行走“意图”等特定情况下，系统可立即反应并刺激正确的肌肉。在人工脊髓的末端是采用铂微珠制造的电极，可连接至颈部神经或直接连至脑部。此外，人工

脊髓的微流体通道可传送神经递质，为未受损的神经和肌肉细胞

脊髓的微流体通道可传送神经递质，为未受损的神经和肌肉细胞

提供更自然的刺激。

接下来，科学家们计划进行更复杂且多功能植入的人体临床试

验，以便能够安装在人体中使用多年，同时，他们也希望紧接着

能够很快地使其研究成果商用化。Locus目前正与Gregoire

Courtine教授共同展开研究，希望能进一步扩展应用范围至治疗

癫痫、疼痛管理和帕金森氏症等。

翻译：

Susan Hong