大连理工Science：生物可吸收的植入式神经冷却器

一、导读

疼痛是临床中需要特别关注的重要问题之一，通过局部冷却形成可逆性神经阻滞，不仅可以达到按需镇痛的效果，而且能够完全避免服用阿片类药物以及其他镇痛剂带来的副作用。传统的局部冷却技术往往需要借助大型医疗设备并在特定环境下实施，很难达到精准的冷却效果，在实际应用中存在着很大的局限性。其实，想缓解疼痛也可能很简单，比如在引起疼痛的部位涂上一些冷的东西，比如用冰袋来治疗疼痛或擦伤的关节或肌肉。一项最新研究发明了一种软的、小型化的可植入式冷却器，它使用液-气相变作为冷却机制暂时阻断神经传导，从而实现镇痛效果。

二、成果掠影

近日，美国西北大学John A. Rogers，俄勒冈大学Jonathan T. Reeder及华盛顿大学Matthew R. MacEwan为共同通讯作者，大连理工大学解兆谦为共同第一作者的成果以“Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves”为题发表在综合性期刊Science上，他们发明了一款柔软的、可生物吸收的微流体装置，通过液体汽化相变导致的冷却实现了神经传导阻滞，可用于替代阿片类止痛药以达到无损伤的精准镇痛效果。这项研究首次展示了生物可吸收的植入式微型柔性冷却器在神经阻滞疼痛方面的成功应用，这些装置能够在活体组织的任意深度，并通过实时温度反馈控制提供集中的、微创的冷却能力，对未来基于柔性医学器件的疼痛管理研究具有重要的指导意义。

三、核心创新点

√ 设计了一种柔性、自缠绕（免缝合）、生物可吸收的周围神经冷却微流控设备，从而实现了在活体组织的任意深度提供精准的、微创的冷却效果。

√ 该设备完全由水溶性材料构成，可依据个性化需求在规定的时间段内溶解于皮下组织的生物流体中。

四、数据概览

图1. 基于微流体、可精准阻滞神经的生物可吸收柔性冷却器 © 2022 AAAS

图2. 冷却区域的有限元模拟与实验 © 2022 AAAS

图3. 冷却诱导神经阻滞和镇痛的实验情况© 2022 AAAS

五、成果启示

一款柔软的、可生物吸收的微流体装置能够在活体组织的任意深度通过实时温度反馈控制提供集中的、微创的冷却能力。水溶性、生物相容性材料的结构可导致溶解和生物再吸收，从而消除不必要的设备负荷和对患者造成的风险，而无需进行额外的手术。多周的体内试验证明了能够快速、精确地冷却周围神经，从而在大鼠模型中为神经性疼痛提供局部、按需镇痛。

文献链接：Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves. 2022, Science, DOI: 10.1126/science.abl8532.

本文由纳米小白供稿

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