人類的大腦是最為複雜的器官之一，擁有數十億個神經元，這些神經元在高度專門化的區域中排列。由於許多神經系統疾病源自於特定功能區域的異常，因此治療這些疾病的挑戰性極大。有效地將藥物精確送達這些特定區域非常困難，因為目前大多數植入物只能接觸到有限的組織體積。長期以來，研究人員依賴小型且靈活的導管，以減少對脆弱腦組織的損傷，但這些導管通常只從一到兩個點釋放藥物，這限制了其療效。
不均勻的藥物分佈可能會降低療效並增加副作用。最近，阿布扎比美國大學（NYUAD）的研究人員開發了一種新型的大腦植入物，旨在克服這些限制。這種名為 SPIRAL（Strategic Precision Infusion for Regional Administration of Liquid）的設備是一根纖細且靈活的管道，能夠高精度地將藥物輸送到大腦的多個區域。NYUAD 的生物工程助理教授 Khalil Ramadi 表示：「神經系統疾病通常來自於大腦中的特定區域，但我們目前針對這些區域的工具有限。SPIRAL 讓我們能夠同時到達多個區域而不增加額外風險，這可能會改變我們針對這些疾病的治療方式。」
SPIRAL 的設計具有沿其長度均勻間隔的開口，允許藥物以控制的方式在更大面積的腦組織中釋放。先進的計算機建模和廣泛的實驗室測試確認了其安全性和有效性。NYUAD 的研究助理及共同首席作者 Batoul Khlaifat 解釋道：「我們的設計解決了現有大腦植入物的一個大問題，因為這些植入物通常僅通過一到兩個點釋放藥物。SPIRAL 使藥物的分佈更加均勻，覆蓋更大區域，同時仍然安全且微創。」
研究中的一個關鍵發現是，SPIRAL 不會引起比標準設備更高的炎症水平，這表明它可以安全地用於長期療法。博士生 Mahmoud Elbeh 指出：「當膠質母細胞瘤等疾病進展時，治療通常意味著將藥物直接送入大腦的大面積，以繞過血腦屏障。我們的螺旋形狀及均勻間隔的出口讓我們能夠在一次插入中覆蓋更多組織。通過使用計算流體動力學（CFD）設置相等流量的端口直徑，我們創建了一個可以轉化為其他固體器官藥物傳遞的平台。」
SPIRAL 的潛力不僅限於藥物傳遞。研究人員相信，這種設備可以適應電刺激和其他療法，可能使癲癇、帕金森病及其他神經系統疾病的患者受益。這項研究的結果已發表在《神經工程學期刊》中，為未來的神經治療帶來了新的希望。
