生物电子“跨界”黑科技!磷酸铁锂变身神经“灭火器”,攻克神经调控难题
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田博之、刘翀科研团队的MOBILE矿物源生物电子调控平台成果发表于《自然-材料》,首次将锂电池经典正极材料磷酸铁锂(LiFePO₄)用于精准神经调控,为疼痛治l与神经疾b干预提供革命性方案。
神经调控是神经疾b干预的关键方向,但传统电刺激缺乏特异性,常规锂盐全身给y易扩散、副作用高,精准局部调控一直是行业瓶颈。研究团队另辟蹊径,依托磷酸铁锂储锂—释锂的稳定电化学特性,在生理环境中实现电控、局域、可编程的锂离子释放,直接完成神经活动的精准抑制。
测试表明,磷酸铁锂适配生物环境:低电位脱锂降低副反应,电荷—锂离子转化高效,界面稳定且生物相容性优异。科研团队还突破颗粒材料加工限制,研发正极材料直接光图案化技术,将磷酸铁锂集成到柔性基底,制成可贴附、可植入的薄膜电极,实现从储能材料到生物yi用器件的跨越。
细胞与动物实验验证,该器件释放的锂离子可被细胞高效响应,在外周坐骨神经、中枢脊髓模型中均实现明确、可逆的神经抑制。对比传统锂盐疗法,该技术无需全身给yao,仅在靶向组织形成局部高浓度锂环境,作用空间受限、效果持久,大幅降低系统性副作用风险。
该研究将储能材料跨界引入生物电子学,搭建起材料—器件—功能的完整研究框架,打开电池材料用于生物调控的新视角,未来有望拓展至多离子体系与更多生物医学场景,为下一代柔性生物电子器件提供全新设计路径。
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