生物电子医学科学家开发出首个用于研究的无线神经调节设备

范斯坦医学研究所生物电子医学研究所的工程师和研究人员开发了一种新型的完全植入式无线双向迷走神经刺激 (VNS) 和传感设备对于老鼠。有关该设备及其功能的详细信息发表在《生物传感器和生物电子学》杂志上，概述了改变全球实验室进行生物电子医学研究方式的潜力。

生物电子医学是范斯坦研究所实验室提出的一种治疗和诊断疾病和损伤的新方法。新兴的科学领域代表了神经免疫学和技术的融合，它使用电来刺激神经系统，特别是迷走神经。通过这种称为神经调节的电刺激，科学家们研究大脑和器官如何交流以控制炎症、心率和氧气等问题。在老鼠身上进行的早期研究可能会导致发现各种慢性疾病的替代疗法，包括克罗恩病、类风湿性关节炎和心力衰竭。与药物不同，在老鼠身上使用设备会带来许多手术和技术挑战。研究进展有限，

“神经调节和生物电子医学有可能在不使用传统药物及其潜在副作用的情况下治疗多种疾病，但是，将设备缩放到小鼠研究所需的大小一直非常具有挑战性，” Timir Datta 博士说，范斯坦研究所生物电子医学研究所助理教授，该论文的高级作者。“这种新设备最终将使基础临床前研究成为可能，为未来的临床试验提供信息，从而为有需要的患者带来潜在的革命性生物电子疗法。”

Datta 博士和他的团队仅使用现成的市售组件和 3D 打印部件设计和制造了新设备，以确保其他研究人员也可以构建和使用该系统。该论文描述了该设备如何用于应用 VNS，以及感知生理和神经信号。

生物电子医学研究已经开发出用于创建人类疾病小鼠模型的先进技术，但工程限制影响了研究基于设备的疗法的长期影响的能力。新设备与不同类型的电极和传感器兼容，可用于 VNS 以外的应用，例如深部脑刺激或缓解疼痛。重要的是，该设备还可以无线充电，而鼠标仍然可以完全自由地移动并与环境交互，这将使研究人员能够设计长期研究来观察疾病治疗的进展。

该团队的研究建立在 Feinstein 研究所（生物电子医学的全球科学之家）之前公布的研究的基础上。2020 年，范斯坦研究人员展示了长期迷走神经植入物 在老鼠身上以及一篇描述 植入微型袖带电极的手术技术 到小鼠颈迷走神经上并评估其抑制炎症的有效性。

“小鼠的基础科学是为患者开发新设备和有效治疗的基础，”说 凯文·J·特蕾西，医学博士，范斯坦研究所的总裁兼首席执行官。“通过为其他实验室提供用于神经调节工作的新方法，Datta 博士和他的团队正在引领神经免疫学和生物电子医学研究的新发现。”