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新一代軟性聽力植入物 為內耳功能失調聽力障礙帶來希望

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/10/17
高彈性植入物與聽覺腦幹的彎曲表面整齊地貼合,因此可以發送高度針對性的電信號。圖片來源:洛桑聯邦理工學院

全世界將近有一百萬人患有嚴重的聽力障礙,而大部分聽力輔助設備無法幫助內耳受損,或聽覺神經功能不正常的人。

為了使這些患者恢復聽力,必須將電信號直接發送到聽覺腦幹。用於此目的的神經假體,稱為聽覺腦幹植入體(auditory brainstem implants, ABI)。這是一種植入式的電子裝置,主要替代耳蝸和聽覺神經。把外界的聲音訊號轉換為電訊號,直接刺激腦幹產生聽覺神經脈衝訊號。然而,聽覺腦幹植入體的結果參差不齊,在許多情況下,患者只能恢復聲音感知。更重要的是,臨床聽覺腦幹植入體僵硬,不能精確地符合聽覺腦幹的彎曲度。

為了解決這個問題,瑞士洛桑聯邦理工學院軟生物電子介面實驗室(LSBI)的StéphanieLacour團隊,與美國哈佛醫學院和麻省總醫院眼耳臨床醫生,合作開發了軟電子介面。高彈性植入物與聽覺腦幹的彎曲表面整齊地貼合,因此可以發送高度針對性的電信號。表面積只有0.25 mm 2的植入物已經在小鼠成功進行了測試,現在已經以適合人類使用的尺寸生產,並且其形式與當前的外科手術技術相容。它將進行進一步的研究以準備進行人體試驗。該「微結構化薄膜電極技術可實現可擴展的軟性聽覺腦幹植入物的概念驗證」的研究,於1016日發表在《科學轉化醫學》上。

受日本剪紙的啟發

新的植入物由包裹在矽樹脂中的鉑電極的適形陣列組成。該文章的主要作者,洛桑聯邦理工學院工程學院博士後Nicolas Vachicouras說:「我們專注於鉑金,因為鉑金已在臨床環境中得到廣泛使用。」

不幸的是,鉑金是一種堅硬的金屬,不會被破壞而不變形。研究人員透過應用日本傳統的kirigami剪紙技術,將Y形圖案蝕刻到金屬化的塑料段中來克服這一障礙。然後,他們使用整合電路微製造中常見的技術,以微米級(一微米=千分之一毫米)加工金屬。結果產生非常順應性和高導電性的電極植入物。

洛桑聯邦理工學院研究人員已經在關注其他應用。StéphanieLacour說:「我們設備的特性,對於各種植入式神經假體都是有價值的,例如那些用於刺激或紀錄脊椎、大腦甚至周圍神經的神經活動設備。」