大連理工Science：生物可吸收的植入式神經冷卻器

一、導讀

疼痛是臨床中需要特別關注的重要問題之一，通過局部冷卻形成可逆性神經阻滯，不僅可以達到按需鎮痛的效果，而且能夠完全避免服用阿片類藥物以及其他鎮痛劑帶來的副作用。傳統的局部冷卻技術往往需要借助大型醫療設備并在特定環境下實施，很難達到精準的冷卻效果，在實際應用中存在著很大的局限性。其實，想緩解疼痛也可能很簡單，比如在引起疼痛的部位涂上一些冷的東西，比如用冰袋來治療疼痛或擦傷的關節或肌肉。一項最新研究發明了一種軟的、小型化的可植入式冷卻器，它使用液-氣相變作為冷卻機制暫時阻斷神經傳導，從而實現鎮痛效果。

二、成果掠影

近日，美國西北大學John A. Rogers，俄勒岡大學Jonathan T. Reeder及華盛頓大學Matthew R. MacEwan為共同通訊作者，大連理工大學解兆謙為共同第一作者的成果以“Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves”為題發表在綜合性期刊Science上，他們發明了一款柔軟的、可生物吸收的微流體裝置，通過液體汽化相變導致的冷卻實現了神經傳導阻滯，可用于替代阿片類止痛藥以達到無損傷的精準鎮痛效果。這項研究首次展示了生物可吸收的植入式微型柔性冷卻器在神經阻滯疼痛方面的成功應用，這些裝置能夠在活體組織的任意深度，并通過實時溫度反饋控制提供集中的、微創的冷卻能力，對未來基于柔性醫學器件的疼痛管理研究具有重要的指導意義。

三、核心創新點

√ 設計了一種柔性、自纏繞（免縫合）、生物可吸收的周圍神經冷卻微流控設備，從而實現了在活體組織的任意深度提供精準的、微創的冷卻效果。

√ 該設備完全由水溶性材料構成，可依據個性化需求在規定的時間段內溶解于皮下組織的生物流體中。

四、數據概覽

圖1. 基于微流體、可精準阻滯神經的生物可吸收柔性冷卻器 ? 2022 AAAS

圖2. 冷卻區域的有限元模擬與實驗 ? 2022 AAAS

圖3. 冷卻誘導神經阻滯和鎮痛的實驗情況? 2022 AAAS

五、成果啟示

一款柔軟的、可生物吸收的微流體裝置能夠在活體組織的任意深度通過實時溫度反饋控制提供集中的、微創的冷卻能力。水溶性、生物相容性材料的結構可導致溶解和生物再吸收，從而消除不必要的設備負荷和對患者造成的風險，而無需進行額外的手術。多周的體內試驗證明了能夠快速、精確地冷卻周圍神經，從而在大鼠模型中為神經性疼痛提供局部、按需鎮痛。

文獻鏈接：Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves. 2022, Science, DOI: 10.1126/science.abl8532.

本文由納米小白供稿

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