植入大腦皮層的微電極已經被應用于一系列令人興奮的新型神經修復嘗試中，但是由于在植入過程中腦內部組織及探針的影響，目前臨床上的靶點定位精度不高，會造成不可預測的手術并發癥。近日，凱斯西儲大學受蚊子叮咬的啟示，開發出一種新穎的植入微探針的技術。

doi:10.1038/s41598-017-18522-4

研究結果以題為“A Mosquito Inspired Strategy to Implant Microprobes into the Brain”發表在《Scientific Reports》雜志上。

來源：Cleveland FES Center

大腦微電極在治療神經功能障礙有巨大的潛力，能夠提高我們對于神經回路的認識。目前，下一代微電極探針設計利用超小尺寸的柔性材料，從而提高性能，但在植入方面仍存在問題。

凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）工程學院生物醫學工程副教授Jeffrey Capadona表示，“我們得感謝蚊子，它讓我們找到了解決方案。”

1、來源于蚊子的靈感

“這一發現的背后故事很有意思，”文章第一作者、博士后研究員Andrew Shoffstall說道，“因為一些懷孕的同事擔心蚊子傳播寨卡病毒，促使我做了一份關于蚊子是如何叮咬人類等宿主的詳細報告。”

來源：Case Western Reserve University

眾所周知，蚊子無法張口，所以不會在皮膚上咬一口，它其實是使用6只針狀的構造刺進入皮膚，這些短針就是蚊子吸取血液的關鍵，類似于打針。此外，蚊子還會釋放含有抗凝血劑的唾液，用于防止血液凝結，確保它就能夠安穩地飽餐—頓。

有趣的是，蚊子在叮咬的時候，既增加了其短針的臨界屈曲力，同時也減少了穿透皮膚所受的阻力。這一過程讓Shoffstall有了靈感，“為什么我們神經移植不能使用這樣的方法？我們特別感興趣的是蚊子增加臨界屈曲力的能力，以適應我們的應用——將微電極植入大腦。”

于是，Shoffstall團隊進行了嘗試，將微探針的臨界屈曲力增加了3.8倍，從而成功將微探針的插入率從37.5%提高到100%。

來源：Case Western Reserve University

2、創新的意義

Capadona說，從技術上講，他們的產品是受生物啟發（bio-inspired），而不僅僅是模仿生物（biomimetic）的特性。

Shoffstall表示，即便這項策略讓人乏味且印象不深刻，甚至于技術含量低，但它已經成功實現了將微探針安全、靈活插入大腦的目的。

Capadona和Schoffstall還說道，“我們在這篇論文中所做的是一個概念的證明，我們將繼續使用這一靈感，將類似的方法應用于其他難以植入的醫療設備中。”