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[해외] 맞춤형 신경 인터페이스를 위한 바이오프린트 뇌 임플란트
- 2020-10-13
- 관리자
○ 본문요약 :
연구진이 운동과 자율기능을 모니터링하고 복원하기 위한 근육과 신경 이식물을 빠르게 맞춤 제작할 수 있는 새로운 3D 프린팅 기술을 개발했다. 신경 인터페이스는 뇌와 컴퓨터를 연결하는 데 사용될 수 있으며, 다발성 경화증, 간질, 알츠하이머병, 파킨슨병 같은 신경계 문제를 가진 환자들을 치료할 수 있는 맞춤형 바이오 일렉트로닉스를 가능하게 할 수 있다.
네이처 바이오메디컬 엔지니어링 저널에 게재된 새로운 연구에서 영국 셰필드 대학교의 지능형 헬스케어 테크놀로지스 교수 이반 마인브와 러시아 생페테르스부르크 주립대학의 신경동토학 연구실장인 파벨 마시엔코가 스피나를 자극하는 데 사용한 신경 이식물을 만들었다.척수 손상이 있는 동물 모델들. 그 기술은 이제 마비된 인간 환자들을 위한 새로운 치료법을 개발할 잠재력을 가지고 있다.
생페테르스부르크 주립대학에서 개발된 NeuroPrint 하이브리드 3D 프린팅 기술 덕분에 이러한 환자 맞춤형 접근법이 가능하다. 스위스 3D 생명공학 회사 Regen의 3DDiscovery 바이오프린터 사용HU, 그들은 실리콘으로 만들어진 미래의 임플란트의 기하학적 구조를 만들었는데, 이것은 절연 재료의 역할도 한다. 그런 다음 백금이나 임플란트의 다른 전기 전도성 소자를 골격에 도포한 다음 차가운 플라즈마에 의해 표면이 활성화된다.
신경 삽입물에 있는 전극의 수와 구성을 변경할 수 있어 척수, 뇌, 근육의 조직에 이식할 수 있는 장치를 만들어 낸다. 또한 프로젝트 생성부터 시제품 제작까지 평균 생산 시간은 24시간밖에 걸리지 않을 수 있다. 부드러운 재료와 합성물을 생체 전자 장치에 통합할 수 있는 하이브리드 인쇄의 능력은 신경근육계의 기능을 조사, 활성화 및 회복할 수 있는 다양한 해부학적 구조와 실험 모델에 잘 적응되어 있음을 입증했다.
Researchers have developed a new 3D printing technology that makes it possible to rapidly customize muscular and neural implants for monitoring and restoring motor and autonomic functions. The neural interfaces can be used to link brains to computers and could enable customized bioelectronics to treat patients with nervous system problems, like multiple sclerosis, epilepsy, Alzheimer’s, and Parkinson’s disease.
In a new study published in the journal Nature Biomedical Engineering, a team led by Ivan Minev, professor of Intelligent Healthcare Technologies at the University of Sheffield, England, and Pavel Musienko, head of the Neuroprosthetics Lab at Saint-Petersburg State University, in Russia, created a neural implant that was used to stimulate the spinal cord of animal models with spinal cord injuries. The technology now has the potential to develop new treatments for human patients with paralysis.
This new patient-specific approach is possible due to NeuroPrint hybrid 3D printing technology developed at Saint-Petersburg State University. Using a 3DDiscovery bioprinter from Swiss 3D biotechnology company RegenHU, they created the geometry of the future implant made of silicone – which also serves as an insulating material. Then microparticles of platinum or another electrically conductive element of the implant are applied to the framework, and then the surface is activated by cold plasma.
The number and configuration of electrodes in the neural implant can be changed, producing devices for implantation in the tissue of the spinal cord, brain, or muscles. Furthermore, the average production time from project creation to prototyping can take just 24 hours. The capacity of hybrid printing to integrate soft materials and composites into the bioelectronic devices proved well adapted to various anatomical structures and experimental models to investigate, enable, and recover functions of the neuromuscular system.
○ 출처 : 
