《電子技術(shù)應(yīng)用》
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科學(xué)減肥就靠它:無電池植入裝置可有效抑制食欲

2018-12-22

  威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的工程師,,剛剛開發(fā)了一種非凡的新型植入式裝置,。其有望為消除肥胖癥,提供一種全新的解決方案,。通過輕輕刺激尾部與大腦連接的申請,,該裝置可誘使大腦認(rèn)為已經(jīng)吃飽,。雖然傳統(tǒng)治療嚴(yán)重肥胖的常見外科手術(shù)(比如胃旁路術(shù))也很有效,但也具有危險的侵入性,,并且伴隨著大量具有挑戰(zhàn)性的副作用,。

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  研究生 Guang Yao(左)與 Xudong Wang(右)。該小型植入物,,幫小鼠減掉了 40% 的體重,。

  過去幾年,研究人員們想到一種新的策略 —— 迷走神經(jīng)刺激(VNS),。迷走神經(jīng)是一根大導(dǎo)管,,能夠傳遞大腦和身體之間的信號。

  研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),,這也是胃部向大腦發(fā)出信號的方式之一,。它主導(dǎo)著食欲,讓我們在飽腹時停止進(jìn)食,。通過人工手段刺激迷走神經(jīng),,可以減少饑餓感,從而使大腦認(rèn)為胃部已經(jīng)吃撐,。

  2015 年,,美食品藥物管理局批準(zhǔn)了首例肥胖控制裝置。這是一種類似心臟起搏器的系統(tǒng),,可以打斷迷走神經(jīng)的通訊,,以幫助抑制人們的食欲。

  遺憾的是,,這種被稱作 Maestro 的設(shè)備雖然有效,,但外機相當(dāng)笨重,、操作也很麻煩,并且需要經(jīng)常連接到外部電池才能充電,。

  在 Maestro 的基礎(chǔ)上,,威斯康星大學(xué)麥迪遜分校研究人員新開發(fā)的 VNS 設(shè)備,實現(xiàn)了令人印象深刻的巨大飛越,。

  它體積小巧,,無蓄電池,可實時響應(yīng)胃部運動產(chǎn)生的電刺激,。該裝置由胃壁的起伏提供動力,,免除了對電池的依賴。當(dāng)人開始進(jìn)食時,,它僅響應(yīng)于胃部蠕動而激活其刺激。

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  借助顯微鏡,,Guang Yao 檢查植入式減肥裝置里的納米發(fā)電機(圖自:Sam Million-Weaver)

  研究合著者 Xudong Xu 表示:“這些脈沖與胃部運動相關(guān),,加強了自然反應(yīng),有助于控制食物的攝入量,。它會自動響應(yīng)熱門的生理功能,,在需要時產(chǎn)生的刺激,我們的身體對此最為清楚”,。

  盡管設(shè)備尚未在人體上進(jìn)行測試,,但他們近期已在動物身上完成了測試,結(jié)果令人難以置信,。在大鼠模型中,,該裝置可在前 18 天內(nèi),實現(xiàn) 35% 的減重,。

  剩余 75 天的實驗,,動物的體重在持續(xù)緩慢減輕。然而一旦移除裝置,,它們又能立即恢復(fù)到正常的進(jìn)食模式和體重水平,。

  接下來,研究人員會進(jìn)一步完成該植入式裝置,,比如添加某種快捷開關(guān),,以便系統(tǒng)輕松打開或關(guān)閉。最后,,在人體臨床試驗前,,還需要開展更大規(guī)模的動物實驗。

  Wang 補充道:“我們期望該設(shè)備比其它技術(shù)更加有效”,。有關(guān)這項研究的詳情,,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然通訊》(Nature Communications)雜志上,。原標(biāo)題為:

  《Effective weight control via an implanted self-powered vagus nerve stimulation device》


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