一项由阿拉伯AB大学神经科学研究所（INc-UAB）与加泰罗尼亚纳米技术研究所（ICN2）合作协调的研究在动物模型中证明了石墨烯的衍生物 EGNITE 如何能够制造出更小的电极，从而更有选择性地与其刺激的神经相互作用，从而提高假体的功效。该研究还证明了 EGNITE 的生物相容性，表明其植入是安全的。
左图是纵向植入电极的神经组织切片。可以看到电极（箭头）与神经轴突（绿色标记）紧密接触。右图是坐骨神经的图像，其中横向植入了 EGNITE 电极，以便刺激和记录神经冲动。
截肢或严重神经损伤后，患者或多或少都会失去活动和感觉失去肢体的能力，这限制了他们日常生活的自主性。目前，唯一能够恢复失去功能的方法是神经义肢：电极能够刺激神经，诱发特定的感觉，并记录运动信号，这些信号一旦解码，就可以发送到仿生义肢上。
在设计神经义肢时，电极必须足够小，以便具有选择性，只与神经中数量较少的轴突发生电相互作用。因此，尽管电极通常由金、铂或氧化铱等金属制成，但仍有必要找到导电能力更强、电极触点更小的其他材料。这就是石墨烯及其衍生物发挥作用的地方；它们出色的电气特性使得新一代微电极得以开发。
由阿拉伯AB大学神经科学研究所（INc-UAB）协调开展的一项研究对石墨烯衍生出的新材料 EGNITE 进行了研究，该材料能够刺激外周神经并进行记录。此外，它的生物相容性也得到了验证，这对于长期保持接口的功能至关重要。这项研究是在加泰罗尼亚大学细胞生物学、生理学和免疫学系教授泽维尔-纳瓦罗（Xavier Navarro）的领导下，在加泰罗尼亚纳米技术研究所（ICN2）的何塞-加里多（Jose Garrido）研究小组的合作下，在加泰罗尼亚大学神经可塑性和再生小组内进行的。
事实证明，这些植入大鼠坐骨神经的电极能够有选择地激活肌肉，最长可达 60 天。”与其他较大的金属微电极相比，产生这种肌肉激活所需的电流明显减少”，INc-UAB博士后研究员、文章第一作者布鲁诺-罗德里格斯-梅阿纳（Bruno Rodríguez-Meana）解释说。此外，带有 EGNITE 的电极还具有生物兼容性，因为在所有功能测试中都没有发现植入界面产生的显著变化，也没有观察到炎症加剧。
“下一步将对基于 EGNITE 的技术进行优化，并将其应用于迷走神经或脊髓刺激系统的临床前研究。与此同时，在生物电子医学方法的临床转化方面也在取得进展”，纳瓦罗教授解释道。
这些成果共同表明，石墨烯材料有可能成为神经义肢的一部分，让患者恢复失去的功能，从而提高他们的生活能力和质量。
出版：
B. Rodríguez-Meana, J. del Valle, D. Viana, S. T. Walston, N. Ria, E. Masvidal-Codina, J. A. Garrido, X. Navarro, Engineered Graphene Material Improves the Performance of Intraneural Peripheral Nerve Electrodes. Adv. Sci. 2024, 2308689.
https://doi.org/10.1002/advs.202308689
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