腦植入物可能很快無需手術就能發揮作用

通過血液注射的微型無線芯片，可能會改變我們治療腦疾病的方式，以及我們保持健康的時間。

提到腦植入物，大家腦海中立刻浮現出手術室、剃光的頭、外科醫生小心翼翼地在毫米級的組織中操作的畫面。這對某些人來說是救命的，但它也是侵入性的、昂貴的，通常是在疾病已經造成嚴重損害時才會使用。

現在，麻省理工學院（MIT）的研究人員正在對此提出挑戰。如果放置腦植入物根本不需要打開顱骨呢？如果它看起來更像是在手臂上進行靜脈注射呢？

這個問題現在不再是個假設了。在《自然生物技術》上發表的研究中，MIT的科學家們展示了一種通過血液輸送微型無線腦植入物的新方法。無需手術。

腦植入物如何像細胞一樣移動

這個突破不僅在于縮小電子設備的體積，更在于它們在體內的移動方式。研究人員在注射之前將微型電子芯片與活的免疫細胞融合，而不是將設備外科植入腦中[1]。

可以把它想象成搭順風車。免疫細胞已經知道如何通過血管旅行，滑入發炎的組織，并在不損害的情況下穿越大腦的保護屏障——血腦屏障。通過將電子設備附加到這些細胞上，研究人員讓生物學發揮其最佳作用：安全高效地在體內導航。

一旦注射到靜脈，這些細胞和電子的混合體就會自然循環。在小鼠的研究中，它們會自主前往受炎癥影響的目標腦區，靠近神經元并保持不動，同時不會損害周圍的腦組織[1]。

傳統的腦植入物依賴于刺激相對較大區域的電極。相比之下，這些新設備小得驚人，約為一粒米長度的十億分之一。這個尺度很重要。

它們的大小使它們能夠嵌入神經元之間，而不是推開組織。想象一下，把柵欄柱換成沙粒，沙粒能恰好排在需要的地方。結果是更精確的神經調節，電刺激僅在需要的地方進行。

在實驗中，這些植入物以大約30微米的精度刺激腦區。重要的是，它們在此過程中沒有干擾運動、認知或附近的神經活動。

一旦就位，這些植入物不依賴于電池或電線。相反，它們是通過體外發出的近紅外光無線供電的。該光激活設備，使臨床醫生能夠按需調節神經活動。

這和現有的神經調節療法的基本原理是一樣的，適用于帕金森病或癲癇等疾病，但無需鉆頭、植入導線或處理手術恢復。

這對疾病和衰老的重要性

神經調節在治療腦腫瘤、阿爾茨海默病、多發性硬化癥、慢性疼痛和其他神經系統疾病方面顯示出希望。挑戰一直是獲取途徑的難度。手術增加了風險和成本，并且通常會延遲干預，直到疾病進展到晚期。

通過消除手術，這種方法可以使治療提前進行，從而更有可能保持功能，而不是僅僅補償損失。

這種轉變在延長壽命的背景下尤為重要。許多腦部疾病在數年或數十年內緩慢發展。更早、更溫和的干預可以幫助更長時間地維持認知健康，而不僅僅是延長壽命。

“雖然腦植入物通常需要數十萬美元的醫療費用和風險較高的手術程序，但循環電子學技術有潛力通過消除手術的需要，使治療性腦植入物變得人人可及，”研究的高級作者、麻省理工學院納米網絡生物探測實驗室負責人Deblina Sarkar說 [2]。

一個平臺，而不是單一解決方案

團隊將這項技術稱為循環電子學技術，并將其視為一個平臺，而不是單一的設備。在這項研究中，他們使用稱為單核細胞的免疫細胞針對腦部的炎癥。未來可以使用不同類型的細胞來針對腫瘤、疼痛通路或特定疾病的腦區域。

由于植入物是通過血液輸送的，因此它們可能適用于像膠質母細胞瘤這樣的疾病，在這些疾病中，腫瘤出現在多個難以或無法通過手術到達的位置。

“這是一種平臺技術，可以用于治療多種腦部疾病和心理疾病，”薩爾卡爾說。“此外，這項技術不僅限于大腦，未來還可以擴展到身體的其他部位[2]。”

仍處于早期階段，但方向上重要

研究人員對時間表有清晰的認識。這是早期階段的工作，在動物模型中進行了驗證。長期的安全性、控制和穩定性將決定它是否能在人類中成功。團隊計劃通過新成立的初創公司Cahira Technologies在三年內推進臨床試驗。

即便如此，這些影響是難以忽視的。如果像這樣的設備在臨床上得到應用，它們不僅會改善腦部護理；還可能重新定義“侵入性”醫學的含義。

對于長壽科學來說，這一點很重要，因為延長健康壽命不僅僅是關于突破性療法，還涉及到減少接受這些療法的身體成本。與身體協同工作的技術，而不是切入身體的技術，指向一個未來，在這個未來中，治療疾病不再加速衰退。

通過注射植入的大腦植入物在今天聽起來可能很激進。但如果這項工作繼續進展，未來最具變革性的醫療工具可能會悄然通過血液到來，而不是通過手術室。

[1] https://www.nature.com/articles/s41587-025-02809-3
[2] https://news.mit.edu/2025/new-therapeutic-brain-implants-defy-surgery-need-1105