據New Atlas報道，科學家們利用食品工業中常規使用的超薄薄膜和彩色顏料，開發出一種可植入的設備，可以刺激神經細胞，加速癒合。該技術由光激活，在首次實驗室實驗中得到證明，並為研究和潛在操縱神經系統提供了新的工具。
使用電模擬來處理受損的神經是治療疼痛或在受傷的情況下加速癒合的既定方式。這種類型的治療通常是通過植入電極進行電刺激的侵入性程序進行的，但科學家們在替代方法方面取得了有希望的進展。
最近的例子包括更柔軟的電極，而不是今天使用的僵硬的電極，提供兩周持續刺激的可溶解植入物，以及包裹膀胱以恢復器官功能的皮帶狀裝置。來自奧地利格拉茨技術大學、薩格勒布大學和捷克共和國CEITEC的一個團隊為這一領域再添一筆，他們的解決方案以光敏彩色顏料為起點。
這些顏料被用來形成一個只有幾納米厚的晶圓狀薄膜，它能夠將光轉化為電荷，這與有機太陽能電池的核心機制相同。通過將神經細胞移到薄膜上並允許它們生長，然後它們通過產生自己的電脈衝對電荷作出反應，這些電脈衝被稱為動作電位，它允許不同的神經細胞之間進行“交流”。
在實驗室實驗中，科學家們能夠表明，生長在薄膜上的神經細胞可以被快速閃光觸發，產生動作電位並刺激附近的神經細胞。所用的紅光類型可以穿透到身體深處而不造成損害，而顏料薄膜本身對人類和動物細胞有良好的耐受性。
研究作者Theresa Rienmüller說：“與目前通常通過金屬電極進行的電刺激相比，我們的顏料薄膜代表了一種全新的刺激神經細胞的方式。”
科學家們描述了該技術的可能應用範圍，但認為在治療嚴重腦損傷方面具有特別的潛力。在這些情況下，該植入物可以被部署，以防止神經細胞死亡，並促進癒合過程。該技術還可用於其他神經損傷和疼痛治療，雖然還有一些工作要做，以便為臨床使用做好準備，但科學家們認為第一批薄膜可在未來兩年內植入。
該研究發表在《先進材料技術》雜誌上。