通过电刺激神经，神经调节疗法可以减少癫痫发作，缓解慢性疼痛并治疗抑郁症和许多其他健康状况，而无需使用诸如阿片类药物的常规药物。

现在，威斯康星大学麦迪逊分校的生物医学工程师及其合作者取得了重大进步，可以显着降低神经调节疗法的成本，提高其可靠性并降低侵入性。

研究人员使用一种可以注入液体然后在体内固化的电极，为新型神经接口系统奠定了基础。

研究人员在《先进医疗材料》(Advanced Healthcare Materials)杂志上发表了一篇论文，揭晓了他们的被称为“注射液”的发明。

当今的神经调节治疗依靠外科手术植入的设备，这些设备成本高达六位数，需要复杂的安装程序，而且经常失败-鉴于它们是试图与柔软的生物组织啮合的刚性设备。

威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程和神经外科教授，基普·路德维格(Kip Ludwig)说：“您可以将液体注入神经周围，然后在体内固化以形成有线接触。”典型的植入物确实很硬，因此随着身体的移动，它们会磨损，破裂并破裂。我们的液体可以治愈，其结果更接近组织的正常弹性。实际上，您可以拉伸它并将其尺寸增加150%至200%，而不会失去其导电性。”

为了制造注射剂，研究人员将硅树脂基料(类似于外科用胶)与小的金属颗粒混合在一起，以使液体具有足够的导电性。

他们将其设备通过了一系列食品和药物管理局的临床前测试，并通过刺激迷走神经将其用于诱导猪的心率变化，这种方法已被证明可以治疗心力衰竭，高血压和其他疾病。

路德维希实验室的博士后研究员，研究的第一作者詹姆斯·特雷瓦森(James Trevathan)说：“我们基本上通过了电化学测试的标准库，证明这种行为就像可以用来刺激神经的标准线电极一样。”

路德维希(Ludwig)与凯斯西储大学生物医学工程教授安德鲁·肖夫斯托(Andrew Shoffstall)和Neuronoff首席执行官曼弗雷德·弗兰克(Manfred Franke)共同撰写了这项研究，并共同创立了基于注射剂的Neuronoff公司。他们还是多机构团队的一部分，该团队最近从美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)获得了210万美元的赠款，以进一步开发刺激脊神经的系统，作为治疗慢性背痛的非阿片类药物。

这篇论文和赠款代表了重要的早期步骤，这是更大的努力来创建用于神经刺激的微创系统。

作为美国国立卫生研究院(NIH)资助的一部分，研究人员正在测试一种方案，该方案是将液体注入神经周围，然后将细的绝缘材料串再次挤压回到皮肤表面的下方，然后在其中注入更多的复合材料。 。然后，他们可以使用基本的经皮电神经刺激(或TENS)单元(您可以在百货公司或药房购买的那种单元)从皮肤表面刺激神经，与之相比，整个装置更便宜且适应性更强。传统的植入电极。

路德维希说：“我们正在从皮肤表面绕开到想要刺激的位置，”他最终设想将机器人手术系统用于类似于纹身的程序。“随着我们越来越了解如何与神经系统交互作用，我们不仅限于通过有创外科手术植入的材料。实际上，我们可以改变刺激方式，与神经的交谈方式，因为我们实际上只是将与深层神经的连接重新路由到皮肤表面。”