肌肉刺激粘合剂为 ALS 和 MS 患者带来希望

如今，当您因严重受伤、年老或肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 和多发性硬化症 (MS) 等疾病而无法活动时，肌肉萎缩通常是不可避免的。然而，哈佛大学的研究人员看到了软机器人技术的希望，有一天它可以拉伸和收缩无法自行拉伸和收缩的患者的肌肉。

哈佛工程师 在小鼠身上，成功预防或帮助其从肌肉萎缩中恢复。研究小组将“软机器人装置”植入老鼠的后肢，并将其固定在类似石膏的外壳中大约两周。虽然对照组未经治疗的肌肉如预期那样萎缩，但主动刺激的肌肉表现出退化减少。研究人员相信他们的系统最终可以开发出帮助人类治疗萎缩的植入物。

它的前景源于它能够诱发轻微的机械肌肉拉伤，反映运动过程中的自然刺激。此外，在抑制萎缩的同时，该装置不会导致任何严重的组织炎症或损伤。

David Mooney 博士说：“独特的软机器人方法及其对肌肉组织的独特作用，很有可能开辟针对疾病或损伤的机械治疗途径。” 资深作者和哈佛大学维斯研究所工程教员。

这种抗萎缩系统被称为 MAGENTA（“机械活性凝胶-弹性体-镍钛诺组织粘合剂”的缩写），包括一个由形状记忆合金 (SMA) 制成的工程弹簧，加热时可以快速驱动。研究人员用有线微处理器单元控制弹簧，该微处理器单元确定肌肉收缩和伸展的频率和持续时间。

该系统还包括形成设备主体并为加热的 SMA 提供绝缘的弹性体基质。此外，一层“坚韧的粘合剂”使 MAGENTA 与肌肉的自然运动轴保持一致，同时将刺激传递到肌肉组织深处。

第一作者、Wyss 技术开发研究员 Sungmin Nam 博士表示：“虽然未经治疗的肌肉和经过设备治疗但未受到刺激的肌肉在此期间明显萎缩，但主动刺激的肌肉显示出肌肉萎缩减少。” “我们的方法还可以促进三周固定期间已经损失的肌肉质量的恢复，并诱导已知可引起蛋白质合成和肌肉生长的主要生化机械传导途径的激活。”

该团队还尝试了无线版本，使用激光而不是电线来驱动 SMA 弹簧。尽管由于脂肪组织吸收了部分激光，这种方法的有效性降低，但研究人员认为这种方法仍然具有潜力，值得进一步研究。