加州大学河滨分校的研究人员通过发表在《激光与外科医学和纳米医学》杂志上的两项研究的发现，使他们的“通往大脑的窗口”透明颅骨植入物的想法更接近于现实：纳米技术，生物学和医学。

正在开发中的植入物实际上提供了“通往大脑的窗口”，将使医生能够对患有致命性神经系统疾病(例如脑癌，颅脑外伤，神经退行性疾病和中风)的患者进行微创，基于激光的治疗。最近的研究突出了植入物材料的生物相容性及其耐受细菌感染的能力。

“大脑之窗”项目是一个多机构，跨学科的合作伙伴关系，由UCR Bourns工程学院机械工程学教授Guillermo Aguilar和来自Ensenada中心教育研究中心(CICESESE)的SantiagoCamacho-López领导。 ) 在墨西哥。

该项目开始于Aguilar和他的团队开发出一种透明的氧化钇稳定氧化锆(YSZ)材料，该材料与用于髋关节植入物和牙冠的陶瓷产品相同。通过将其用作类似于窗口的植入物，研究小组希望医生能够按需将基于激光的治疗瞄准患者的大脑，而无需执行重复的颅骨切开术，而颅骨切开术是用于进入大脑的高度侵入性手术。

YSZ的内部韧性比其他研究人员开发的玻璃基材料更具抗冲击性，也使其成为唯一一种可以想象用于人类的透明颅骨植入物。最近的两项研究进一步支持YSZ作为目前可用的颅骨植入物的有希望的替代方法。

最新研究于7月8日发表在《外科医学杂志》上，最新研究证明了透明YSZ的使用可如何使医生抵抗细菌感染，这是颅骨植入失败的主要原因。在实验室研究中，研究人员通过将激光对准植入物，而不必去除植入物且不损坏周围组织，从而对E-Coli感染进行了治疗。

“这是一个重要发现，因为它表明我们的透明植入物和基于激光的疗法相结合，不仅使我们能够治疗脑部疾病，而且还能解决颅骨植入后常见的细菌感染。这些感染尤其是具有挑战性的治疗，因为许多抗生素不能穿透血脑屏障，说：”德文活页夹，医学博士，医学UCR的学院神经外科和神经科学家对项目的合作者。

发表在《纳米医学：纳米技术，生物学和医学》杂志上的另一项最新研究探索了YSZ在动物模型中的生物相容性，将其整合到宿主组织中而不会引起免疫反应或其他不良影响。

阿吉拉尔说：“实际上发现YSZ比目前可用的材料(如钛或热塑性聚合物)具有更高的生物相容性，因此这是我们开发透明YSZ作为颅骨植入物的首选材料的另一个好消息。” 。

“大脑之窗”团队由UCR布恩斯工程学院和医学院的教职员工，以及加利福尼亚大学，圣地亚哥分校和墨西哥的三所大学的研究人员组成。墨西哥国立自治大学(UNAM); 以及位于普埃布拉州ÓpticayElectrónica(INA​​OE)的国立航空航天研究所(Instituto Nacional deAstrofísica)的RubénRamos-García。Yaguiman Damestani是Aguilar实验室的研究生，是这些最新研究的主要作者。

去年10月，该团队获得了将近500万美元的资金，用于在五年内推进该项目。360万美元来自科学基金会的国际研究与教育合作伙伴计划(PIRE)，该计划使大学与世界各地的其他大学结对。另外100万美元来自墨西哥的科学技术委员会(CONACYT)，该组织负责促进科学和技术活动。其余的钱来自墨西哥大学的实物捐助。

该团队的长期目标是使该技术成为可从基于激光的治疗中受益的脑部疾病患者的治疗标准。