微运动衍生流体剪切应力通过机械敏感离子通道介导周期电极化
Alexandre Trotier1,2, Enrico Bagnoli1,2, Tomasz Walski1,3
1SFI Research Centre for Medical Devices (CÚRAM), University of Galway, Galway, H91 W2TY, Ireland.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 30, 2023
概括
神经植入物可能会因为微运动造成的组织损伤而失败. 这项研究揭示了像PIEZO1这样的机械敏感离子通道是这种损伤的关键驱动因素,提供了新的治疗点.
科学领域:
- 生物电子医学 生物电子医学
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 生物电子神经植入物,包括大脑机器接口,看起来有前途,但面临着挑战.
- 侵入性神经外科手术和植入部位的微运动会导致组织损伤,炎症和质痕,阻碍功能.
- 驱动周边电极空隙形成和结的精确机制仍然不太清楚.
研究的目的:
- 为了研究微运动诱导的周围电极空隙进展和状结晶的机制.
- 确定机械敏感离子通道在神经植入物封装中的作用.
- 探索改善神经植入物寿命的潜在治疗点.
主要方法:
- 在分析周边电极空洞的进展和化.
- 在实验室中,腹腔中大脑细胞暴露于流体剪切应力.
- 在体内验证,使用围电极结症的老鼠模型.
- 研究PIEZO1和TRPA1机械敏感离子通道的作用.
主要成果:
- 微运动诱导的流体剪切应力增加神经细胞中的化相关蛋白质和机械敏感离子通道 (PIEZO1,TRPA1).
- 这些发现在老鼠模型中 in vivo 得到证实.
- PIEZO1调制以线粒体依赖的方式影响天体细胞对剪切应激的反应性.
结论:
- 机械敏感离子通道,特别是PIEZO1,是围电极空隙和质痕的发展的关键参与者.
- 准这些通道可能会减轻组织对神经植入物的反应.
- 了解这些机制对于推进生物电子神经植入技术至关重要.
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