磁機械深層腦刺激技術 可望治療阿茲海默症

曾博群 |2022.12.07
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圖為掃描式電子顯微鏡照片。江柏翰教授研究團隊將奈米磁盤貼附於神經元的細胞膜上,透過奈米磁盤振動的機械力能刺激活化腦神經。圖/陽明交大提供

【記者曾博群台北報導】無線刺激腦神經不再只是科幻電影中的場景!國立陽明交通大學生醫工程所江柏翰助理教授研究團隊,利用磁場以及奈米技術,做到真正的「無線」刺激腦神經,成為全世界第一個成功做到「不需要基因轉殖的磁機械深層腦刺激」的研究團隊,未來有望可運用於阿茲海默等神經性疾病治療。

江柏翰表示,刺激深層腦神經常用於治療阿茲海默症及其他神經性疾病,傳統的深層腦刺激都需要埋入電擊到腦組織中。對腦組織會造成損傷和形成一定程度的風險。但磁機械深層腦刺激技術,不僅不需要基因載體,不需要大型植入物,且生物相容性佳。比起傳統刺激方法,成本大幅降低,病患接受度也會相對提高。

他也進一步說明,目前全世界的科學家都在努力尋找一個可以替代使用電擊的無線深層腦刺激方法,包括電刺激、光刺激、超音波刺激、以及磁場刺激。而其中的磁場遙控技術被認為是無線刺激最好的物理手段。

江柏翰指出,因不需要在腦中植入電極、不需要在頭上連接任何的裝置。且磁場的刺激在穿透至深層組織時,不會因為骨頭、組織及空腔造成反射、散涉及折射,因此脫穎而出成為重要的方法。

江柏翰說,國外類似的技術往往需要透過病毒等基因載體,在腦神經中殖入特殊的機械力敏感離子通道,進而達到活化腦神經。研究團隊率先發現不需要基因轉殖,只要透過調整磁場條件,即可活化腦神經自身表現的離子通道,是這項技術最大的突破。也進一步證明此技術可以無線刺激活化清醒小鼠的腦神經。

江柏翰是國科會愛因斯坦計畫得主,也是全國第一個將磁遺傳學及磁機械腦神經刺激技術帶回國研發的學者。該研究團隊結合了奈米科技、電磁學、以及神經科學等多個領域,利用奈米磁盤,成功做到無線刺激深層的腦神經,未來有望可運用於阿茲海默等神經性疾病治療。


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