北航新闻网2月21日电（通讯员 杨贤达）周围神经损伤是临床常见问题，实现损伤神经的高效修复并在修复早期进行实时监测以适时干预，对于达到最佳治疗效果至关重要。尽管传统的植入式电刺激神经修复器件能够促进神经修复，但其不可降解的设计以及在体修复效果实时表征能力的缺失，严重制约了其临床应用前景。2025年2月18日，北京航空航天大学生物与医学工程学院、生物力学与力学生物学教育部重点实验室、北京生物医学工程高精尖创新中心樊瑜波教授团队，在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上在线发表了题为“一种用于神经病理性损伤修复和监测的生物可降解外周神经接口”（A biodegradable and restorative peripheral neural interface for the interrogation of neuropathic injuries）的研究论文，首次实现了对神经修复效果的实时动态监测，还可用于对神经瘤的早期诊疗。樊瑜波教授、王丽珍教授、清华大学尹斓副教授、张沕琳副教授和中国人民解放军总医院王玉副研究员为该文的共同通讯作者，王柳助理教授、骨研所张铁元博士、清华大学雷佳鑫博士和镁伽机器人公司汪世溶博士为共同第一作者，北京航空航天大学为第一完成单位。

用于神经监测和修复的可降解外周神经接口

该研究开发了一种集成信号监测功能的可降解电刺激神经接口。实验结果表明，该接口不仅能通过电刺激显著促进大鼠坐骨神经缺损的修复，还可通过无线实时采集神经信号，在体评估神经再生长度，为神经修复过程提供实时监测手段。

神经接口电刺激神经修复及对神经再生长度的实时监测效果图

本研究结合机器学习算法，对实验动物在跑步机运动状态下采集的电生理信号进行多维度分析，成功构建了电信号特征与步态参数间的定量关联模型。这为神经功能修复的客观评估提供了可靠的量化指标，其科学依据在于神经损伤与再生过程会显著影响运动神经元的放电模式，进而导致步态运动学特征（如关节角度）和时空参数（包括步幅、支撑相和摆动相时长等）的系统性改变，这些参数的变化与神经功能恢复程度呈现显著的相关性。

神经接口结合机器学习算法对步态功能恢复评估效果图

该神经接口还可在早期识别出异常再生神经瘤的形成（准确率94%，较传统超声诊断方法提前一周），从而实现及时干预并显著改善治疗效果，这对优化临床疗效具有关键意义。

神经接口对神经瘤的早期识别效果图

值得一提的是，该神经接口全部由可降解材料构建，有效避免了二次手术取出的问题，显著降低了感染风险和继发性组织损伤的可能性。在器件降解过程中，心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏等重要器官均未观察到明显的不良反应，充分证实了该可生物降解神经接口的良好生物相容性。

神经接口的降解过程和生物相容性评价图

综上所述，本研究开发了一种兼具神经修复与实时监测双重功能的可降解神经接口，其不仅能够有效促进神经再生，还可在神经修复阶段实现轴突生长长度和步态参数追踪，并能早期识别出异常再生神经瘤的形成，为临床及时干预和优化治疗效果提供了重要技术支撑。

研究得到了国家自然科学基金（11827803、32101088）、北京市自然科学基金（Z240017、L244088）、北京市科技新星计划和基础科研等的经费支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56089-1

（审核：李德玉）

编辑：贾爱平