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嘉峪檢測網 2024-12-10 12:59
1、全球首例
近期，一場具有里程碑意義的手術在曼徹斯特的索爾福德皇家醫院悄然進行，這次手術標志著全球首次在人類身上成功植入了基于石墨烯的腦機接口（BCI）設備。手術由經驗豐富的神經外科團隊主導，BCI設備被安全地植入了一名志愿患者的腦組織中，患者術后恢復良好，未出現任何并發癥。
手術的成功不僅是對腦植入物醫療器械研發商InBrain Neuroelectronics公司技術實力的肯定，也是神經科技領域的一次重大突破。石墨烯基BCI技術的出現，它證明了石墨烯材料在神經科技應用中的巨大潛力，為未來的神經科學研究和臨床應用奠定了堅實的基礎。提供了更精準、更高效的神經調控手段。未來，它有望在癱瘓治療、認知障礙改善等多個領域發揮重要作用。
InBrainNeuroelectronics公司開發的基于石墨烯技術的腦植入物已榮獲美國食品藥品監督管理局（FDA）授予的突破性設備認證，目標是為帕金森病提供輔助治療。該技術在精準醫療領域具有廣闊的應用前景，特別是在癌癥治療、神經退行性疾病診斷與治療等方面。
2、石墨烯基腦機接口的創新與優勢
2019年，INBRAIN Neuroelectronics成立于西班牙巴塞羅那，是一家腦植入物醫療器械研發商。公司開發基于石墨烯技術的腦植入物，用于癲癇、帕金森氏癥及其他神經元疾病患者。腦機接口因其能夠記錄大腦信號并將其傳輸至計算機進行分析而備受關注，它們已被用于醫療診斷、為無法說話的人提供溝通設備、以及控制外部設備，包括機器人肢體。
腦機接口并非一項新技術，但InBrain公司的BCI技術之所以能夠在全球范圍內引起廣泛關注，主因采用了石墨烯芯片這一創新的解決方案。這種神經接口 ——既能記錄大腦信號又能刺激大腦。這種雙向性解決了傳統金屬芯片在BCI技術中遇到的一個關鍵問題：法拉第反應。法拉第反應是指金屬電極與電解質溶液之間發生的一種特定類型的電化學過程。當在金屬電極和電解質溶液之間施加電壓時，在金屬電極和電解質溶液之間發生的電化學過程。法拉第反應的一個常見例子是氧化（即生銹），大多數腦機接口都是由金屬材料制成的，而人腦基本上漂浮在水性電解質中。隨著時間的推移，這些法拉第反應會降低金屬芯片的有效性。
因此，Inbrain公司用具有優良電導性的石墨烯取代了通常用于此類芯片的金屬。Inbrain公司的首席執行官兼聯合創始人Carolina Aguilar（卡羅琳娜?阿吉拉爾）表示：“金屬會發生法拉第反應，使所有電子相互作用，從而降低其將信號傳回大腦的有效性。”她表示，“我們將腦機接口皮質模塊與高密度皮質下模塊相結合，它們共同集成在一個安裝于顱骨的設備中，這個設備實際上能夠以非常高的分辨率對大腦網絡進行解碼，并且還能以微米級分辨率進行刺激。我們將其稱為腦機接口治療學（BCI-Tx），也就是我們能夠以高密度和微米級分辨率進行讀寫（即解碼和調節）的這一事實。”
由于石墨烯本質上是碳而不是金屬，Aguilar說該芯片可以在不產生法拉第反應的情況下注入多達200倍的電荷。因此，這種材料在治療工具所需的數百萬次刺激脈沖中保持穩定。
值得一提的是該產品已榮獲美國食品藥品監督管理局（FDA）授予的突破性設備認證，這一殊榮不僅是對產品技術創新與臨床價值的高度認可。在BCI技術中，石墨烯的高密度傳感和刺激能力使得設備能夠更準確地捕捉和解析大腦信號。這些信號經過處理后，可以被轉化為外部設備的控制指令，從而實現大腦與機器之間的直接通訊。此外，石墨烯還具有良好的生物相容性，能夠在人體內長期穩定工作，不會對周圍組織產生不良影響。
除能解碼大腦信號，InBrain的BCI還具備在微米級別上區分健康與病變腦組織的能力。這一特性使得該技術在精準醫療領域具有廣闊的應用前景，特別是在癌癥治療、神經退行性疾病診斷與治療等方面。
來源：Internet
