每年，全世界有数十万人遭受周围神经损伤，这往往使他们长期残疾。周围神经系统类似于循环系统;一个血管网络到达身体的所有部位，但不是血液流经血管，电信号通过称为轴突的细纤维传播信息，轴突被神经干吞没。这些神经干是将信息从身体各个部位传递到大脑、协调活动并产生运动和感觉功能的通信网络。如果其中一个神经干受损或撕裂(肢体受伤的常见情况)，患者可能会感到疼痛、瘫痪，甚至终身残疾。

在这种情况下，需要手术干预来修复受损的神经。标准治疗方法是直接缝合分离的神经，或者在神经干中形成的间隙较大的情况下，外科医生从患者腿部转移完整的神经干并将其植入受伤部位，从而在另一个区域造成损伤(即腿)。今天，有一些方法可以重新连接神经干，使轴突再生并恢复运动和感觉功能。一种这样的方法是植入一个合成的空心神经导管，旨在弥合间隙并使神经愈合而不会对患者造成二次伤害。

阻止最佳再生的主要问题之一是切断神经内的轴突难以再生并达到其目标。这可能部分归因于错误引导的轴突向多个方向发芽，降低了到达目标器官的可能性。“他们需要定向线索来帮助他们，”巴伊兰大学 Kofkin 工程学院、纳米技术和先进材料研究所和 Gonda (Goldschmied) 多学科脑研究中心的 Orit Shefi 教授解释说。她实验室的研究员 Merav Antman-Passig 博士补充说：“这些指导说明需要在体内停留很长时间，因为轴突生长相当缓慢。”

由安特曼-帕西格博士和乔纳森吉隆博士领导的谢菲教授实验室研究团队开发的一项技术用于用凝胶填充神经导管，凝胶中含有多种促进和对齐轴突再生的物理和化学成分。他们的技术最近发表在Advanced Functional Materials 上。

研究人员用工程排列的胶原凝胶填充中空神经导管。在体内，对齐的胶原纤维有助于轴突寻路，但在当今可用的中空神经导管中，对齐的胶原纤维不存在。对齐的胶原凝胶充当轴突的支架并指导其生长。此外，导管中含有一种叫做 NGF(神经生长因子)的物质，顾名思义，它对神经系统的生长至关重要。Antman-Passig 博士解释说：“想象一下，我们在凝胶中植入了引导线索，即对齐的胶原纤维，并且这些引导线索也对生长中的轴突起到了治疗作用，就像为生长中的轴突整齐地散落的诱饵一样。”

为此，我们通过磁性排列策略将 NGF 涂层的磁性颗粒结合到正确的结构中。这也创造了颗粒和胶原蛋白的排列。”

在表征凝胶成分后，研究人员将它们植入神经导管并检查它们的生长方向和平台的功效。研究人员测量了细胞生长的方向，发现在凝胶结合排列的胶原蛋白和 NGF 涂层颗粒的帮助下，他们能够指导和促进细胞生长。随后，他们检查了导管在坐骨神经周围神经损伤大鼠康复中的功效，这使它们无法正常行走。与空管相比，穿透创新凝胶填充管并成功穿过受伤区域的轴突数量更多，因此神经组织的恢复最高。

研究人员现在正在探索商业化选择，并希望这将有助于功能恢复并加速受伤后的神经修复。

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