外周神经组织可以将生物电信号从大脑传递到身体其他部位。而外周神经的损伤通常会导致慢性疼痛、神经紊乱、瘫痪或残疾。现在,研究人员已经开发出一种可拉伸的导电水凝胶,或许未来可以用于修复这些类型神经的损伤。近日,南京大学教授沈群东及其合作者在《美国化学会·纳米》杂志(ACS Nano)发表了这项研究结果。

外周神经被完全切断的损伤,例如事故造成的深切口,是很难治疗的。一种常见的治疗策略被称为自体神经移植。它是从身体其他部位移走一段外周神经,然后缝在被切断神经的两端。然而,该手术并不一定能恢复神经功能,有时还需要多次后续手术。人工神经移植物与支持细胞相结合的治疗策略也被使用,但通常需要很长的时间神经才能完全恢复。

对此,南京大学教授沈群东、南京工程学院副教授王倡春、南京鼓楼医院主任医师朱泽章等学者试图开发一种有效、迅速起作用的治疗方法来替代自体神经移植。他们决定探索导电水凝胶——一种可以传输生物电信号的遇水膨胀的生物相容性高分子。

研究团队制备了一种坚韧但可拉伸的导电水凝胶,其中含有聚苯胺和聚丙烯酰胺。这种交联聚合物具有3D微孔网络,植入人体后,神经细胞可以进入水凝胶并附着在上面,从而帮助恢复失去的神经组织。

研究小组发现,这种材料可以通过从蟾蜍身上取下的受损坐骨神经来传导生物电信号。然后,他们将水凝胶植入坐骨神经损伤的老鼠体内。两周后,老鼠们的神经恢复了生物电特性。

“与未治疗的老鼠相比,实验老鼠的行走能力有所改善。这种材料的导电性能够在近红外光的照射下得到提高,而近红外光可以穿透生物组织,因此用这种方式可进一步增强神经信号传导和恢复。”沈群东说。(记者金凤) 

关键词： 修复受损神经 水凝胶