南方日報訊 （記者/張秀娟 通訊員/刁雯蕙）玫瑰花除了可以用來送人，其特殊結構也成為科研人員的靈感來源。近日，中國科學院深圳先進院團隊針對傳統植入式醫療器件易引起體內炎症的問題，研發出仿玫瑰花瓣的新型接口器件，極大提高了植入後的生物相容性。7月27日，相關論文發表於工程領域權威期刊《微系統與納米工程》。
據悉，植入式器件被廣泛用於帕金森症、癲癇、失明和抑鬱等神經系統疾病的治療。通過神經刺激技術，這種方式有顯著治療效果。「但人體對植入式器件非常敏感，一旦植入會產生很大反應。」論文共同通訊作者杜學敏研究員表示。
傳統植入式器件通常採用金屬、有機物和高分子等複合材料製備，其與生物組織性能相差較大，植入後易被身體視為異物，引起炎症反應，最終導致植入體周圍神經元的死亡。「傳統的植入式神經器件通過包裹抗炎症的藥物，來降低炎症的發生率，抗炎症的作用非常有限。」論文共同通訊作者魯藝說。
針對這一問題，團隊提出假設，能否通過一種微觀物理結構，讓神經器件具備長期抗炎的效果及形成長期有效刺激？玫瑰花瓣表面獨特的結構給了他們啟發。
團隊將膠體微球在基底上規整排列，利用離子蝕刻法，製備出仿玫瑰花瓣表面獨有的微錐陣列結構，並將其設計到神經器件表面。
在驗證實驗中，研究人員將這一特殊設計的神經器件放入含有神經細胞的培養基中，觀察發現，神經細胞在接觸到器件的微納結構後，其突觸實現了攀附和生長，並形成了獨特的周期性神經網絡。
杜學敏表示，在隨後的小鼠實驗中，此類神經器件能讓神經元突觸貼附和攀爬，「類似爬山虎」，並促進周期性神經網絡構建。當組織受到損傷時，一種膠質細胞會被立刻激活，通過大量增殖對患處或植入式器件進行包裹，以防止其他組織受到侵害。
杜學敏表示，該研究不僅為神經器件長期植入並有效刺激提供保障，而且也為重建神經網絡及調節神經功能提供全新策略與方法，在植入式醫療器件等方面具有良好的應用前景。