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LED跨入医疗生物科技:植入LED灯可望止痛

2015-11-13 15:40
科技那回事
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  在过去3个月中陆续报导了有关LED植入生物体内驱动带有光反应蛋白的神经研究,这算是LED跨入医疗与生物科技的新应用,很值得关注。从美国华盛顿大学医学院的研究中,发现实验室中植入LED的老鼠,当研究人员利用LED灯光刺激奖赏区块时,其大脑中厌恶的区块也会无意间同时受到驱动,这说明了治疗忧郁症的药物为什麽在临床上看起来没有效果。也开启了后续对LED灯与大脑连结的研究。

  而史丹佛大学则首开先例,成功使用无线的LED植入装置,开启此类利用光遗传学原理实验的新格局。藉由老鼠自有的能量驱动LED灯发出光线,无线遥控小如胡椒籽的蓝色LED装置,控制老鼠大脑神经细胞、脊椎或四肢。

  接下来,加拿大戴尔豪斯大学的研究人员又有新的突破,将光通道直接作用在肌肉上,这样一来即使神经失去功用,也能驱动肌肉活动。

  近期,针对植入LED灯的医学研究又传来好消息。

  LED灯可望阻挡痛觉通往脑部 造福需要疼痛管理的病患

  科学家研究出一种富弹性、可植入体内的装置,能够驱动体内和脊柱的痛感讯号,这也代表,可望阻隔痛感传递到脑部。

  位于美国东部圣路易斯的华盛顿大学医学院和伊利诺大学厄巴纳-香槟分校研究人员表示,植入的装置有一天可望能够用在人体不同部位,为无法有效治疗的疼痛提供另一种办法─阻隔痛觉传送到脑部。

  资深共同研究人员罗伯?杰鲁四世(Robert W. Gereau IV),同时也是华盛顿大学疼痛中心的主任,他表示:“我们最终的目标是用这个科技治疗特定区域的疼痛,利用类似“开关”的概念,在痛感讯号传送到脑部之前就阻挡掉。”

  此研究在2015年11月9日刊载于线上版《Nature Biotechnology》。

  可延展、有弹性的LED植入装置 可固定于心脏等器官

  杰鲁说明,由于这个装置柔软且可延展,可以植入身体活动性的部位。在之前的研究当中,这类装置通常必须植入并固定在骨头上。

  他表示:“但是当我们在研究脊椎上的神经元或者中枢神经以外的区域时,我们需要能够延展、不需固定在骨头上的装置。”

  这个新的装置能够用手术缝线固定在一个地方。与之前装置相同,这个可延展的装置装有一个微型LED,能够驱动特定的神经细胞。杰鲁说他希望能够利用这个植入装置,钝化痛感讯号,阻断一般疗法没办法解决的疼痛,造福病患。

  研究人员在基因改造的老鼠身上植入装置。这些老鼠身上部分神经带有对光反应的蛋白细胞。为了要展示植入装置对神经细胞中疼痛的通道有影响,研究人员利用LED灯驱动了老鼠的痛感。当老鼠在迷宫中通过一特定区域,植入装置的LED灯就会发亮,并且驱动疼痛细胞让老鼠感到不适。而在离开迷宫的那个区域之后,装置就关闭,疼痛也消失。研究结果发现,这些动物很快就学会要避开该区域绕道而行。

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