doi:10.1038/s41598-017-18522-4

研究结果以题为“A Mosquito Inspired Strategy to Implant Microprobes into the Brain”发表在《Scientific Reports》杂志上。

来源：Cleveland FES Center

大脑微电极在治疗神经功能障碍有巨大的潜力，能够提高我们对于神经回路的认识。目前，下一代微电极探针设计利用超小尺寸的柔性材料，从而提高性能，但在植入方面仍存在问题。

凯斯西储大学（Case Western Reserve University）工程学院生物医学工程副教授Jeffrey Capadona表示，“我们得感谢蚊子，它让我们找到了解决方案。”

1来源于蚊子的灵感

“这一发现的背后故事很有意思，”文章第一作者、博士后研究员Andrew Shoffstall说道，“因为一些怀孕的同事担心蚊子传播寨卡病毒，促使我做了一份关于蚊子是如何叮咬人类等宿主的详细报告。”

来源：Case Western Reserve University

众所周知，蚊子无法张口，所以不会在皮肤上咬一口，它其实是使用6只针状的构造刺进入皮肤，这些短针就是蚊子吸取血液的关键，类似于打针。此外，蚊子还会释放含有抗凝血剂的唾液，用于防止血液凝结，确保它就能够安稳地饱餐—顿。

有趣的是，蚊子在叮咬的时候，既增加了其短针的临界屈曲力，同时也减少了穿透皮肤所受的阻力。这一过程让Shoffstall有了灵感，“为什么我们神经移植不能使用这样的方法？我们特别感兴趣的是蚊子增加临界屈曲力的能力，以适应我们的应用——将微电极植入大脑。”

于是，Shoffstall团队进行了尝试，将微探针的临界屈曲力增加了3.8倍，从而成功将微探针的插入率从37.5%提高到100%。

来源：Case Western Reserve University

2创新的意义

Capadona说，从技术上讲，他们的产品是受生物启发（bio-inspired），而不仅仅是模仿生物（biomimetic）的特性。

Shoffstall表示，即便这项策略让人乏味且印象不深刻，甚至于技术含量低，但它已经成功实现了将微探针安全、灵活插入大脑的目的。

Capadona和Schoffstall还说道，“我们在这篇论文中所做的是一个概念的证明，我们将继续使用这一灵感，将类似的方法应用于其他难以植入的医疗设备中。”