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医院张志珺教授团队研究成果
在线发表在
国际著名期刊《化学工程杂志（ChemicalEngineeringJournal）》
前沿报道
近日，东南大学神经精神医学研究所所长、东南大学附属医院神经内科主任张志珺教授团队的一项题为“微流控中空纤维联合无创电磁感应和控释神经生长因子修复外周神经损伤”的研究论著，在线发表在国际著名期刊《化学工程杂志（ChemicalEngineeringJournal）》，该项研究发现为外周神经损伤（PNI）治疗与修复提供了新思路新方法，相关研究成果已获得国家发明专利受理。
该研究体现了新医工交叉学科协同推进，得到了清华大学、南京师范大学、南通大学多家单位的支持，东南大学为第一作者和通讯单位，张志珺教授的博士生焦娇为本研究付出了艰辛的努力。
微流控中空纤维联合无创电磁感应和控释神经生长因子修复外周神经损伤
研究思路
该研究团队构建了由海藻酸钠、氯化钙、聚丙烯酰胺和聚吡咯三重交联网络的SCPAPPy导电水凝胶神经导管（图1）。
图1.导电神经导管的多网络增韧机制
该神经导管生物相容性高、尺寸可调，兼具弹性和硬度，适用于多种不同外周神经受损后的桥接。同时，因其具有多重网络结构，能够负载神经生长因子（NGF-7S）并展现出控释性能，体外实验证实缓释神经生长因子（NGF-7S）可以促进神经元的分化与成熟（图2）。
图2.SCPAPPy导电水凝胶神经导管的
蛋白负载与释放能力以及生物学效应。
（A）共聚焦证实蛋白负载效应；（B）蛋白缓释效应；（C，D）NGF促进PC12细胞神经突形成；（E，F）未分化的PC12细胞在NGF-7S刺激下表达神经元特异性标记物NeuN和SYP。
创新性研究
既往研究显示电刺激可以诱导施旺细胞分泌神经生长因子，促进神经修复，但外接电极既增加了手术难度，又不利于伤口护理。该研究创新性地联合脉冲磁场，以电磁感应的方式无创刺激导电神经导管，促进施旺细胞的迁移、增殖与内源性神经生长因子的分泌（图3）。
图3.无创性脉冲磁场产生感应电动势
以及生物学效应。
（A，B）有限元分析脉冲磁场对导体电动势产生的可行性；（C，D，E）数字示波器显示，SCPAPPy导电水凝胶神经导管在脉冲磁场作用下能够产生感应电动势，且其强度受到位置的影响；（F，G，H，I）脉冲磁刺激促进施旺细胞迁移、增殖以及内源性NGF分泌。
联合搭载神经生长因子（NGF-7S）与脉冲磁刺激，发现该神经导管能够进一步促进大鼠坐骨神经缺损后的功能恢复（图4），显著减少肌肉萎缩，诱导外周损伤神经的修复。
图4.不同治疗方案对PNI大鼠模型
功能恢复的评估。
(A)用于大鼠PNI治疗的不同方案；(B)4周和8周后不同治疗组的步行轨迹分析；(C)根据步行轨迹分析中计算得到SFI指数。
近年来研究成果
张志珺教授研究团队在国家自然科学基金医学部重点项目资助下，近年跨学科合作开展神经调控干预神经系统疾病研究。例如：基于客观时间感知视觉任务功能磁共振成像结合近红外神经导航rTMS精准靶向视觉皮层快速抗抑郁；与东南大学生物医学工程系顾宁和孙剑飞教授团队合作，采用自主研发的c-MSS即精准脑区注射超顺磁铁纳米微粒外置低频脉冲磁场快速逆转模式动物抑郁样行为，已获国家发明专利，研究团队在优化改进c-MSS装置之的同时，正尝试多种神经精神疾病磁神经调控疗效，阐明相关生物学机制，推动转化应用。
为中国科研工作者们
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小编团队
策划审核程守勤
编排刘敏校对王倩
配合神经内科
医院新媒体工作室出品
你好，药师！
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全部归队！
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