114學年度 MINT 計劃17

114學年度 MINT 計劃17_胡尚秀教授1

植入式微針系統加載磁電有機金屬框架粒子應用於腦創傷神經修復
胡尚秀教授廖倫德副研究員
E-mail:	shhu@mx.nthu.edu.tw
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NTHU-Hu Lab BMES
全球約有 5000 萬創傷性腦損傷的病患，由於其長期影響情緒和行為功能，在全球範圍內造成的經濟損失高達 4000 億美元。由於中樞神經系統損傷後，組織幾乎無法再生，在損傷腔中，沒有物理基質支持組織再生，並大量浸潤的巨噬細胞和活化的星形膠質細胞會增加炎症，導致創傷周圍區域的膠質瘢痕形成和神經元死亡，導致腦運動、感覺皮層腦萎縮。因此，本計畫將開發一種可植入型微針系統，其裝載磁電有機金屬框架（MOF，如 MoCx-Cu）粒子應用於腦創傷神經修復。使用光敏感型蠶絲材料（Sil-MA）、MoCx-Cu 及 S-亞硝基穀胱甘肽（GSNO）材料，結合 3D 列印所印製出的微針模型，包載 MoCx-Cu 與 GSNO 的蠶絲微針系統來治療腦部創傷。在製作微針中，將藥物–普羅布考（Probucol）包覆，降低環境中免疫反應，保護神經細胞。在傷口處植入蠶絲微針系統，針狀系統可穩固並擴排除傷口疤痕所造成的阻礙深入患部治療。當微針系統在高頻磁場（HFMF）環境下，MoCx-Cu 因其導體特性可以產生渦電流，而電場的改變可促進神經細胞的細胞分化和神經突向外生長，促使腦神經的生長與修復。此外，MoCx-Cu 在磁場的感應下，也同時刺激了 GSNO 中 S-NO 的斷鍵，進而釋放出 NO 氣體，NO 可以抑制發炎反應、促進血管新生以及推進突觸的生長。期盼利用此系統達到腦神經修復的目的，與未來推向臨床的可能性。