【記者呂詠倢報導】長期以來，神經退化性疾病的治療方法總是伴隨明顯的副作用。不過，由國立陽明交通大學智慧醫電工程所與腦科技跨領域工程碩士學程的江柏翰教授團隊攜手第一作者博士候選人鄭兆鈞，研發「磁驅扭矩誘發電刺激」（Magnetic-Driven Torque-Induced Electrical Stimulation, MagTIES），則有望提供更安全的治療途徑。今年八月，研究已發表於頂尖國際期刊《先進醫療材料》。

既有磁電技術刺激神經元的運作原理，是透過給予奈米材料磁場，激發「磁致伸縮」反應來拉伸奈米材料，並將產生的力施加於壓電材料（註一）上，藉此產生電場，進而打開神經元的離子通道，刺激腦區。然而奈米材料多為球型，與線狀、片狀材料相比伸縮幅度極小，須多次給予強大磁場才能換得所需的電能。研究團隊改將奈米材料設計為側面看來是長條狀、平面是六邊形的結構，使原子能夠在隨磁場變化移動時，跟著形體輪廓大幅度翻轉，改為產生更強大的「機械力」，「因為給原本的球狀奈米材料一個向上磁場時，它內部的磁矩變化方向也會一樣，就沒有辦法旋轉、產生機械力。」江柏翰補充。

註一：壓電材料具有形變時產生電壓的特性。

得力於機械力，MagTIES能在毫秒內引發神經元反應，並透過特定頻率精準操控腦波，宛如將電影《X戰警》中X教授戴上腦波增幅器，影響腦部活動的情節，搬進現實，「以往可能需要上百次的刺激才能達到效果，但我們現在改用機械力，只要一次的強度，就可以活化細胞。」江柏翰說。團隊多次實驗發現，若對小鼠施加磁場頻率固定的刺激，其腦內便會精準呈現出兩倍的頻率，並可透過調整腦波頻率，針對特定腦區施加精準刺激，達到選擇性的調控效果。

目前團隊使用的奈米材料是氧化鐵，已被美國食品藥物管理局（U.S. Food and Drug Administration, FDA）認可為臨床醫療材料，所以對MagTIES未來要進入臨床應用態度樂觀，只不過仍有障礙待突破，「目前還沒有測試到這種奈米材料多久可以被人體消化掉，會不會有慢性毒或造成免疫系統的不良反應，還是要做後續的研究。」鄭兆鈞補充。身為家庭照顧者的吳同學（化名）表示，患有巴金森氏症（Parkinson's Disease）的爺爺曾接受過深層腦刺激技術的治療，雖症狀有所改善，但仍有副作用隱憂，因此相當看好MagTIES的醫療應用，「無侵入性還滿安全的，我覺得值得一試。」他說。

江柏翰指出，團隊接下來的目標，一是轉向更接近人體的大型動物實驗，進一步評估安全性與有效性；二則是利用磁場調控奈米疊的移動方向，將奈米材料從靜脈注射後逐步導向目標腦區，避免開顱注射等侵入性手術，持續往臨床應用的方向努力。