微型迷走神經刺激器治療肥胖

Wang (右) 拿着微型植入設備,該設備幫助小鼠減輕了40%的體重。圖片來源:Sam Million-Weaver

根據去年發表的一項研究指出,全球已經有超過7億成年人和兒童肥胖。不斷增長的肥胖人數與肥胖導致的健康問題已成爲“日益嚴重的流行病”。

爲了對抗肥胖問題,各國科學家都在積極尋找有效的方法。近日,美國威斯康星大學麥迪遜分校(UW-Madison)的科學家們研發出了一種新型無電池、易於植入的減肥設備,有望爲對抗這種“日益嚴重的流行病”提供一種有力的新武器。在實驗室測試中,這個微型減肥設備幫助小鼠減掉了近40%的體重。該研究近日已發表在《Nature Communications》上。微型迷走神經刺激器治療肥胖

微型迷走神經刺激器治療肥胖設備直徑小於1釐米,面積大約相當於美分硬幣的三分之一。它在體內是安全的,可以通過微創手術植入,從胃部的自然蠕動中產生溫和的電脈衝,並將他們傳遞至連接大腦和胃的迷走神經。

片來源:《Nature Communications》

這種溫和的刺激能夠“欺騙”大腦——在剛吃了一點兒食物時胃就已經飽了。

該研究通訊作者、UW-Madison材料科學和工程學教授Xudong Wang說:“這些脈衝與胃部蠕動相關,增強了自然反應,有助於控制食物攝入量。”

與胃旁路手術(永久改變胃的容量)不同,這種新設備的影響是可逆的。Wang及其同事在12周後移除這些設備時,實驗小鼠恢復了正常的進食模式,體重又反彈回來。微型迷走神經刺激器治療肥胖

與現有通過刺激迷走神經減肥的設備相比,Wang的設備優勢明顯。有一種名爲Maestro的設備已經被美國食品和藥物管理局於2015年批准,該設備將高頻脈衝作用於迷走神經,以關閉大腦和胃之間的所有通信。它需要複雜的控制單元,以及需要經常充電的大電池。

UW-Madison微創、前腸和減肥外科系的教授Luke Funk說:“持續的維護是使用該設備的主要障礙。與現有的迷走神經刺激器相比,新設備的一個潛在優點是不需要外部電池充電。考慮到每週要給設備多次充電一小時以上所帶來的不便,新設備的優勢非常明顯。”

事實上,Wang的設備中沒有電池和電子元件,也沒有複雜的電路。它依賴於胃壁的起伏波動來給內部發電機提供能量。這意味着只有當胃部蠕動的時候該設備纔會刺激迷走神經。

Wang說:“它自動響應我們的身體功能,在需要時產生刺激。我們的身體最瞭解自己的需求。”

Wang是世界知名的可穿戴和可植入電容式發電設備專家,他之前曾發明可植入的納米發電機及其他的此類設備,納米發電機從心臟跳動、呼吸和治療傷口的運動驅動繃帶獲取能量。

Wang及其團隊通過威斯康辛校友研究基金會爲這款減肥設備申請了專利,並準備進行大規模動物測試。如果成功,他們希望進行人體試驗。

Wang說:“我們希望,這個設備能比其他技術更加有效和方便。”

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