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2018
04-25

“大脑之窗”研究冉冉升起


加州大学河滨分校和三所墨西哥大学的科学家小组已获得大约500万美元的资助,以支持研究继续发展一种新颖的透明的颅骨植入物,字面上提供了一个“大脑窗口”。

两年在此之前,加州大学河滨分校的科学家们宣布,他们已经制造出了与髋关节植入物和牙冠相同的陶瓷材料制成的颅骨种植体。

然而,材料,氧化钇稳定的氧化锆,以独特的方式处理,使其透明。当与氧化锆的优异的生物相容性和耐用性相结合时,这可能最终为基于激光的治疗诸如脑癌或创伤性脑损伤的基于激光的治疗提供机会,而不必执行反复的开颅手术,涉及去除头骨的一部分以进入大脑。

新的资金将使研究人员能够研究:新材料的发展,可以进一步提高植入物的重要性能,如韧性;使植入物成形,使其符合颅骨的曲率;穿过陶瓷植入物时激光如何反应;以及植入物在动物研究中如何响应。

大部分资金为360万美元,来自美国国家科学基金会的国际研究与教育合作伙伴计划(PIRE),该计划将美国的大学与世界各地的其他大学进行对接。墨西哥负责促进科技活动的实体Consejo Nacional de Ciencia yTecnología(CONACYT)将另外获得100万美元。其余的钱将来自墨西哥大学的实物捐助。

显示“大脑窗口”植入物如何工作的插图。

该项目由来自墨西哥的加州大学河滨分校Bourns工程学院机械工程教授Guillermo Aguilar和圣地亚哥Camacho-López,Centro deInvestigaciónCientíficadeEnducaciónSuperior de Ensenada(CICESE)领导。

加州大学里弗赛德分校的其他五位教授参与其中:Javier Garay,Lorenzo Mangolini,Masaru Rao,Huinan Liu和Devin Binder。所有这些都是Bourns工程学院的一部分,除了作为医学院一部分的Binder之外。此外,初级专家David Halaney将帮助监督与赠款有关的活动。墨西哥国立自治大学JuanHernández-Cordero(墨西哥国立自治大学);以及普埃布拉地区国际电子学研究所(INAOE)RubénRamos-García国家实验室。

这个为期五年的项目,被称为生物应用光学材料的合成:研究,教育,招聘和外展(SOMBRERO)计划与美国和墨西哥当前的教育政策举措相一致。

其中包括:奥巴马总统通过推进创新神经技术(BRAIN)倡议的脑研究,以及他在拉丁美洲和加勒比海地区增加研究的“美洲十万人”计划;奥巴马总统和培尼亚 - 涅托的学生流动倡议,高等教育,创新和研究二元论坛; UC总统的UCMEXUS计划和UC-México计划,所有这些计划都试图在美国和墨西哥的机构之间建立持续的,战略的和平等的伙伴关系,以解决共同的问题并教育下一代科学领导人。

SOMBRERO计划将允许加州大学河滨分校和墨西哥大学的学生参加在其他国家实习的6到12个月。

基于激光的治疗已经显示出许多脑部疾病的重要前景。然而,由于大多数医疗激光不能穿透颅骨,所以实现这一承诺受到需要进行颅骨切除术来进入大脑的限制。加州大学河滨分校开发的透明植入物通过最终提供一个永久植入颅骨的视口来解决这个问题。

虽然该团队的氧化钇稳定的氧化锆窗口不是第一个透明的头骨植入物,他们是第一个 可以想象用于人类,这是一个至关重要的区别。这是由于氧化钇稳定的氧化锆的固有韧性,这使得它比之前由其他人所显示的基于玻璃的植入物更能抵抗震动和冲击。这不仅提高了安全性,而且还可以减少患者的自我意识,因为植入物的脆弱性降低可以减少对明显的保护性头盔的需求。

来源:加州大学河滨分校