【大纪元2022年07月07日讯】（大纪元记者陈建霖台湾桃园报导）目前的义肢仍无法体现人体真实的运动能力与感觉反馈，长庚大学与林口长庚纪念医院经过多年合作获得突破性的发展，证实石墨烯电晶体内的特殊介电层能促成神经义肢（Neuroprosthetics）立即感知危险并产生反射行为同时进行痛觉调控。这项研究成果近期发表于国际期刊“先进材料”（Advanced Materials），对未来神经义肢与神经重建技术开拓了崭新的方向。
为使神经义肢能够更加贴近实际人体的特征，长庚大学电子系王哲麒教授、工学院赖朝松院长，携手林口长庚纪念医院神经内科部张国轩医师、吴秀娟主任，带领电子系博士班学生符翊、詹雅庭与江怡霈，透过石墨烯电晶体内特殊的介电层电荷调控行为以及高分子仿生肌肉，成功模拟出人类脊髓神经的反射运动与痛觉调变功能，未来能让使用神经义肢的患者在面对危险时，可以立刻产生警觉与反射动作，达到对伤害预警的效果。
王哲麒表示，神经义肢的技术正蓬勃发展中，与传统义肢不同，神经义肢植入人体神经受损处，透过人工电刺激以取代受损神经的作用，而能够使义肢具有感觉、运动与认知等功能，但是进一步的反射行为、痛觉感知以及神经之间的互动行为等，却仍有待进一步深入探讨。
根据世界卫生组织（WHO）在2017年的调查，全世界约有超过5,700万的人们因遭逢意外或受到疾病影响而截肢，需要依靠义肢辅助行动。研究团队在与临床医师讨论时得知，肢体的反射行为、痛觉感知与反馈对人类来说十分重要，否则就有可能遭受危险而不自知。因此研究团队着手由此方向深入探究，经过六年的努力，近期终于获得突破性的发现与成果。
王哲麒解释，人类的神经元是透过微小的电讯号来传递讯息，研究团队证实具有特殊介电层电荷的石墨烯电晶体能够透过正电压讯号，来实现痛觉调控的目标，并在高分子仿生肌肉上模拟出反射行为。举例来说，当神经义肢使用者在碰到滚烫或尖锐物品时，不只是接收到热或压力的感受，还会感知到烫、痛而及时产生反射动作来远离危险，并进行痛觉抑制以避免身体因疼痛而造成其他伤害。
此项研究成果在今年5月底发表于国际顶尖期刊“先进材料”，在超过上百期刊的奈米科学与奈米技术（Nanoscience&Nanotechnology）领域中排名第三，影响系数（Impact Factor）达32.086。赖朝松院长表示，研究团队成员中的三名博士生，都是长庚大学电子系从大学部一路栽培至博士班的学生，能有此开创性且具贡献的研究成果，每位成员的努力皆功不可没，也显示长庚大学具有培育国际一流人才的能力，值得喝采。◇
责任编辑：唐音
