首頁資訊 InBrain Neuroelectronics CEO 論石墨烯在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢

InBrain Neuroelectronics CEO 論石墨烯在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月31日 00:45

新聞時間：2024年12月02日 00時00分00秒 - 更新時間：2024-12-03 06:39:30
來源：Medical Design and Outsourcing
語言：英語，所在國：西班牙
分類：科技，關(guān)鍵詞:健康研究

InBrain Neuroelectronics 的皮質(zhì)腦機接口系統(tǒng)使用石墨烯來感知腦信號并傳遞治療能量。[照片由 InBrain Neuroelectronics 提供]

石墨烯是 InBrain Neuroelectronics 開發(fā)的腦機接口（BCI）技術(shù)背后的新型材料。2020 年，總部位于西班牙巴塞羅那的 InBrain Neuroelectronics 從歐盟研究和創(chuàng)新計劃 Graphene Flagship 中分離出來，該計劃旨在推進石墨烯技術(shù)的發(fā)展。

2023 年，InBrain Neuroelectronics 的系統(tǒng)獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）突破性設(shè)備指定，目標是為帕金森病提供輔助治療。2024 年 9 月，該公司啟動了首次人體研究，這是石墨烯首次被植入患者的大腦。

“我們結(jié)合了皮質(zhì)模塊和高密度皮下模塊，這些模塊集成在一個顱骨安裝設(shè)備中，可以非常精確地解碼大腦網(wǎng)絡(luò)，然后也可以以微米級精度進行刺激，”InBrain Neuroelectronics 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Carolina Aguilar 在接受《Medical Design & Outsourcing》采訪時說，“我們稱之為腦機接口治療（BCI-Tx），即我們可以讀取和寫入，從而以高密度和微米級精度解碼和調(diào)節(jié)?！?/p>

我們請 Aguilar 分享了一些她和她的團隊關(guān)于石墨烯及其醫(yī)療技術(shù)應用的見解。（我們對她的回答進行了輕微編輯，以提高清晰度和簡潔性。）

石墨烯在醫(yī)療技術(shù)中的優(yōu)勢

InBrain Neuroelectronics 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Carolina Aguilar [照片由 InBrain Neuroelectronics 提供]

Aguilar 表示，石墨烯的優(yōu)勢在于它提供了微米級精度的感知和刺激，以及生物相容性和長期穩(wěn)定性?！癐nBrain 使用的還原氧化石墨烯（rGO）基本上是一堆薄片，使其成為一種多孔材料?！彼f，“這種多孔性也使阻抗相當?shù)停虼诵旁氡确浅８?。此外，與金屬相比，你可以誘導 200 倍的電荷密度。這在我們的領(lǐng)域是一個巨大的優(yōu)勢，因為你可以將尺寸從 10 微米縮小到 1 毫米——在我們的情況下，目前使用的是 25 微米的‘點’，這給了你靈敏度、分辨率和密度?！?/p>

“石墨烯接觸點之間的間距可以小至毫米或微米，而金屬接觸點之間至少需要 1 厘米的間距?！彼f，“這種精度或分辨率可以提供大量有關(guān)某些生物標志物的信息，了解這些生物標志物可以讓你調(diào)節(jié)它們。而在調(diào)節(jié)方面，因為它不是金屬，所以不會產(chǎn)生金屬中的鐵磁反應，成為一種非常穩(wěn)定的材料，適用于長期刺激或調(diào)節(jié)——這對于確保在某人大腦中多年（10 或 20 年）的穩(wěn)定性和長期可靠性至關(guān)重要?！?/p>

這項技術(shù)除了神經(jīng)傳感器外，還有“無數(shù)應用”，包括導管技術(shù)和視網(wǎng)膜植入物?！斑@不僅允許你找到這些有時用金屬甚至看不到的生物標志物?！盇guilar 說，“此外，以微米級精度調(diào)節(jié)這些纖維或這些腦核可以使我們更有效地治療，同時減少副作用，因為電流不會擴散到可能引起不同副作用的組織中。重要的是要了解你真正針對的是大腦的哪個網(wǎng)絡(luò)，而不是引起許多其他副作用或非目標網(wǎng)絡(luò)或區(qū)域的刺激。”

使用像石墨烯這樣薄的材料的另一個優(yōu)勢是其順應性。InBrain 正在使用 10 到 12 微米的厚度，這“完美適應組織……就像第二層皮膚一樣”，她說，不像硅等材料那樣僵硬?！按送猓覀儞碛锌梢詮陀玫募夹g(shù)，因此可以用很少的電線獲得 1,024 個接觸點，這一直是神經(jīng)技術(shù)領(lǐng)域的一個挑戰(zhàn)?！彼f。

但關(guān)鍵不在于最大化可以在大腦中放置的接觸點數(shù)量，而是安全有效治療所需的適當數(shù)量和位置的接觸點?！霸谶@個領(lǐng)域，有一種競賽，看誰能放盡可能多的接觸點，或者認為自己需要多少?！盇guilar 說，“……但這不僅僅是看誰能在大腦表面放更多的接觸點。更重要的是這些接觸點在臨床上能為患者帶來什么相關(guān)和有意義的效果。我們不能忘記這一點，因為這不是一場技術(shù)競賽?！?/p>

醫(yī)療石墨烯的挑戰(zhàn)

使用石墨烯最具挑戰(zhàn)性的部分是篩選各種類型、配置和供應商?！笆蛊鋵ξ覀儜玫纳锵嗳菪院头€(wěn)定性一直是我們的目標和重點?！盇guilar 說，“因此，確保我們想要的石墨烯處于我們希望的狀態(tài)和規(guī)格，絕對生物相容，同時保持使其成為理想 BCI 接口的那些特性——這需要時間。在 InBrain 成立之前，已經(jīng)有八年的開發(fā)時間?！?/p>

Graphene Foundship（成立于 2013 年）在 InBrain 啟動英國藥品和保健品監(jiān)管局（MHRA）、美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）和 ISO 13485 的臨床前測試之前，進行了生物相容性研究?！拔覀儚囊婚_始就得到了非常好的結(jié)果，這讓我們非常放心?！彼f。

石墨烯的研究甚至包括吸入石墨烯氧化納米片的人群的潛在風險，包括一項首次人體對照研究。隨著研究的繼續(xù)，石墨烯有一天會像硅或鉑銥合金一樣被廣泛接受用于醫(yī)療器械，Aguilar 說。“這是一個長期的努力，我們將繼續(xù)下去?！彼f。

(全文結(jié)束)