报告题目:

可降解周围神经刺激与监测器件

报告人:

王柳

所在单位:

北京航空航天大学

报告人简介:

致力于研究面向神经修复的生物可降解材料与电子器件。在生物可降解诊疗电子器件、生物可降解材料与组织工程领域研究取得了一系列成果，相关工作成果发表学术论文近30篇，其中包括以第一/通讯作者在内的Nature Electronics、Science Advances和Nature Communications等20篇，谷歌学术引用超1000次，获授权国家发明专利5项，主持国家自然科学基金青年、面上项目、北京市自然科学基金等项目。获得“北京市科技新星”、“小米青年学者”和世界华人生物医学工程协会生物工程国际会议（WACBE）“最佳青年学者奖”，担任Regenerative Biomaterials青年编委，中国生物医学工程学会科普工作委员会秘书（第十一届理事会）。

报告摘要:

周围神经损伤是临床常见问题，实现损伤神经的高效修复并在修复早期进行实时监测以适时干预，对于达到最佳治疗效果至关重要。尽管传统的植入式电刺激神经修复器件能够促进神经修复，但其不可降解的设计以及在体修复效果实时表征能力的缺失，严重制约了其临床应用前景。本研究采用微纳加工方法将可降解神经电极单晶硅薄膜材料与可降解电池集成开发了一种具有信号监测功能的可降解电刺激神经接口。结果表明，该接口不仅能通过电刺激显著促进大鼠坐骨神经缺损的修复，还可通过无线实时采集神经信号，在体评估神经再生长度，为神经修复过程提供实时监测手段。结合机器学习算法对实验动物在跑步机运动状态下采集的电生理信号进行多维度分析，成功构建了电信号特征与步态参数（包括步幅、支撑相和摆动相时长等）间的定量关联模型，为神经功能修复的客观评估提供了可靠的量化指标。该神经接口还可在早期识别出异常再生神经瘤的形成（准确率94%，较传统超声诊断方法提前一周），从而实现及时干预并显著改善治疗效果，这对优化临床疗效具有关键意义。值得注意的是，该神经接口全部由可降解材料构建，有效避免了二次手术取出的问题，显著降低了感染风险和继发性组织损伤的可能性。在器件降解过程中，心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏等重要器官均未观察到明显的不良反应，证实了该可生物降解神经接口的良好生物相容性。