在横切损伤中,外周神经的退化变化发生在损伤的两侧,从而观察到部分或完全的感觉/运动损失(8,22,43,47)。在周围神经损伤后,近端段发生退化性变化,远端段发生沃勒(Wallerian)变性(30)。病理生理的变化,例如凋亡,氧化应激,炎症,细胞外基质的破坏以及其他几个事件可能会使周围神经损伤(PNI)的损害程度恶化(29,48,49,49,52);但是,这些复杂的过程在每个阶段都可以破坏以防止伤害后再生。尽管已经开发了针对这些过程的几种手术和医学方法,但可以保证PNI的功能恢复的治疗方法尚未发现(8,30,43,47)。
背景:神经外接口是侵入性最小的周围神经接口之一,因为它们位于神经外部。然而,与侵入性更强的接口相比,这些电极可能存在选择性和灵敏度较低的问题,因为目标神经纤维与电极的距离更远。新方法:通过微加工技术实现了溶解和吸引接口 (LACE),并旨在提高选择性和灵敏度,同时保持接口格式。它的工程设计在之前的工作中有所描述。LACE 是一种集成了微电极和微流体通道的混合接口。最终目标是通过微通道局部输送 (1) 溶解剂以去除将电极与神经纤维分开的结缔组织,和 (2) 神经营养因子以促进暴露的神经纤维轴突发芽到嵌入电极的微流体通道中,从而提高束状选择性和灵敏度。在这里,我们重点展示微流体和微电极在急性准备中的体内功能,其中我们评估局部去除结缔组织并用微通道嵌入微电极记录和刺激大鼠坐骨神经神经活动的能力。与现有方法的比较:虽然神经外接口优先考虑神经健康,而神经内接口优先考虑功能,但 LACE 代表了一种新的神经外方法,它可能在两个目标上都表现出色。结果:手术植入显示经过小心和最少的操作后,LACE 功能得以保留。体内电评估表明放置在微流体通道内的微电极能够成功刺激和记录来自大鼠坐骨神经的复合动作电位。此外,通过微通道输注胶原酶后,富含胶原的神经外膜被局部去除,并通过显微镜确认。结论:在对大鼠坐骨神经进行的急性实验中证明了使用集成微电极和微流体的cuffi来刺激、记录和输送药物以局部溶解神经外膜层的可行性。