基于液晶聚合物的小型化完全植入式深脑刺激器
Seung-Hee Ahn1, Chin Su Koh2, Minkyung Park2
1Department of Electrical and Computer Engineering, College of Engineering, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea.
Polymers
|November 25, 2023
概括
研究人员为老鼠开发了一种小型的,可植入的深度大脑刺激 (DBS) 系统. 这种无电池的设备,由液晶聚合物 (LCP) 制成,在动物模型中有效减少神经病痛.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 深度大脑刺激 (DBS) 系统在小型化方面面临着挑战,以减少侵入性.
- 将刺激器和电极集成到紧的无线充电单元中,对于先进的DBS至关重要.
- 目前的DBS系统通常需要重的外部组件或电池,限制动物的行为.
研究的目的:
- 开发一个小型化的,完全可植入的,无电池的DBS系统,用于在老鼠身上进行临床前研究.
- 为了证明将刺激器,接收器线圈和微电极阵列集成到一个紧的LCP包中的可行性.
- 在动物模型中验证该系统在治疗神经病痛方面的有效性.
主要方法:
- 制造一个圆顶形的LCP包 (13毫米直径,5毫米高) 包含刺激器电路,接收器线圈和8通道微电极阵列.
- 使用无线供电和通过感应链进行控制,用于不受约束的动物移动.
- 使用专门的点工艺,对多层LCP基板进行单体封装.
- 在体内验证使用神经病痛模型在老鼠.
主要成果:
- 成功开发了一种小型化的,完全可植入的,无电池的DBS设备.
- 演示了无线供电和控制,使未绑定的老鼠能够自由行为.
- 在接受DBS系统治疗的老鼠中,机械戒断值显著增加,表明疼痛减少.
结论:
- 开发的基于LCP的小型化DBS系统对临床前研究有效.
- 无电池,无线设计显著增强了动物的自由,减少了侵入性.
- 这项技术在通过有针对性的大脑刺激来治疗神经病痛和其他神经疾病方面显示出前景.
