Bidirectional Brain‐Machine Communication and Neuromodulation by Supramolecular Hydrogel Neural Probes for Chronic Pain Management

神经调节 慢性疼痛 神经科学 神经病理性疼痛 材料科学 医学 神经活动 痛觉超敏 信号(编程语言) 局部场电位 生物医学工程 神经刺激 伤害 中枢神经系统 神经系统 纳米技术 神经可塑性
作者
Yanxia Qin,Minfei Dang,Dehai Yu,Qi Chang,Samuel M. Mugo,Hongda Wang,Qiang Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (33): e73367-e73367 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adma.73367
摘要

Chronic pain continues to pose a significant therapeutic challenge due to its complex pathophysiology and the limited efficacy of conventional pharmacological treatments. Brain-machine interfaces (BMIs) have emerged as a promising strategy for recording neural activity, modulating neural circuits, and treating neurological disorders. However, the long-term performance of conventional rigid implantable probes is severely constrained by their mechanical mismatch with soft brain tissue. This mismatch provokes chronic inflammatory responses and results in gradual signal deterioration. Additionally, most existing probes lack integrated functionality for simultaneous in situ neuromodulation and neural signal recording. In this work, we developed a supramolecular hydrogel based on α-helical polypeptide cross-linkers, achieving an optimal balance of mechanical compliance, electrical conductivity, and optical transparency. When implanted in the rat prelimbic cortex, the hydrogel probe enabled stable recording of local field potentials (LFPs) for up to 16 weeks. Importantly, the probe enabled in situ neuromodulation while concurrently recording evoked LFPs, resulting in enhanced prelimbic cortical activity, increased mechanical withdrawal thresholds, and reduced cold allodynia in a chronic neuropathic pain model. These findings advance neural interface technology by enabling integrated, long-term monitoring and neuromodulation, representing a paradigm shift in the design of implantable devices for chronic pain therapy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Kxxxx发布了新的文献求助10
刚刚
anderson1738发布了新的文献求助10
1秒前
Xixi_yuan完成签到,获得积分10
3秒前
迷路若蕊完成签到 ,获得积分20
3秒前
5秒前
6秒前
hiliang完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助王博士采纳,获得10
6秒前
失眠洋葱发布了新的文献求助10
6秒前
李健应助王博士采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助竹子采纳,获得10
7秒前
7秒前
旺旺小面包完成签到 ,获得积分10
7秒前
3399完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助可乐采纳,获得10
8秒前
唧唧复唧唧完成签到,获得积分10
9秒前
yolo完成签到,获得积分10
9秒前
sun完成签到 ,获得积分10
10秒前
尊敬海安发布了新的文献求助10
11秒前
小乐儿~发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Royal完成签到 ,获得积分10
13秒前
盖盖完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
科目三应助Pt-SACs采纳,获得10
15秒前
15秒前
深情安青应助动听元彤采纳,获得10
15秒前
三伏天发布了新的文献求助10
16秒前
leslierui发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
stone完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT应助可可咖啡采纳,获得10
19秒前
19秒前
22秒前
33完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
英俊的铭应助star采纳,获得10
23秒前
喜久福发布了新的文献求助20
24秒前
万柏祺完成签到,获得积分10
24秒前
ckgn完成签到,获得积分20
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7634820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208909
关于积分的说明 19750140
捐赠科研通 7202865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275133
关于科研通互助平台的介绍 2436999
邀请新用户注册赠送积分活动 2272066