電神經調節運用於中樞神經免疫及發炎在人類疾病的運用

本計畫主要聚焦於透過電神經調節來調控中樞神經系統的免疫與發炎反應。我們藉由開發與優化不同的神經調節參數，並結合生物訊號數學模型的預測，以達成精準調節腦脊髓神經發炎與免疫的目標。此項核心技術致力於解決真實世界中的難治疾病，具體運用於神經病變性疼痛與腦部癌症腫瘤的緩解與治療。目前，團隊開發的神經調節技術已成功取得六項國內外專利，其研究成果也發表於國際期刊及美國神經外科大會。我們現正全力籌備後續的臨床試驗規劃，期盼這項突破性的技術未來能真正造福世人。[成果發表於 2022 年 Journal of Neuroinflammation (IF: 11.5; Ranking: 3.9%); 2024 年 Journal of Translational Medicine (IF: 9.7; Ranking: 10.5%)]

極低頻電刺激促進抗發炎之 M2 細胞極化

 

神經損傷引發疼痛感覺之細胞機制

 

 

遠端電刺激在周邊神經損傷之生物電子醫學治療策略

整合步態功能、肌肉形態、神經肌肉接點影像、電生理訊號與單細胞轉錄體分析，證實遠端電刺激可維持神經肌肉接點穩定性、促進衛星細胞分化與血管新生，並改善周邊神經損傷後之功能恢復。[成果發表於 2025 年 Stem Cell Research & Therapy (IF: 7.8; Ranking: 12.5%]

 

遠端電刺激減輕去神經性肌肉萎縮並促進功能恢復

 

 

遠端神經標靶式電刺激 (TnES)

本平台以受損神經遠端路徑作為刺激標的，整合植入式電極、可程式化電刺激與多模態神經功能評估，精準調控神經—肌肉介面。TnES 可促進神經肌肉再支配、維持神經肌肉接點穩定性、減緩去神經化肌肉萎縮與異常肌電活動，並提升周邊神經損傷後之功能恢復，具備發展為植入式與閉迴路生物電子醫學治療策略之潛力。

 

標靶神經肌肉電刺激（TnES）促進神經肌肉接合處再支配與運動功能恢復

 

 

從神經到骨髓微環境：造血作用的生物電子策略

我們的團隊致力於研究交感神經系統如何調控造血幹細胞的功能與骨髓微環境—其中包含 LepR⁺ 間充質基質細胞 (MSC)、NG2⁺ 血管周邊細胞，以及 CXCL12 訊息傳遞網路。我們開發了電刺激交感神經調節（ESN）與聚焦超音波（FUS）策略，藉此在化學治療期間保護造血功能，並將大鼠模型（使用卡鉑 Carboplatin 與 5-氟尿嘧啶 5-FU）及單細胞 RNA 定序的研究發現轉譯至臨床試驗中。我們的生物電子學方法結合了神經科學、血液學與再生醫學領域，旨在減輕化療所引起的骨髓造血功能抑制。[成果發表於 2023 年 Small Methods (IF: 8.7; Ranking: 19.5%)]

 

交感神經電刺激調控骨髓造血功能

 

 

超音波與藥物控制釋放

團隊成功利用聚焦式超音波結合藥物載體微氣泡，有效抑制了海藻酸誘發之癲癇動物的發作棘波，並將漩渦式超音波應用於清除抗藥性生物膜，這兩項研究成果皆發表於《Ultrasonics Sonochemistry》（IF: 10.2) 期刊中。此外，本研究更創新地透過非侵入性聚焦式超音波刺激坐骨神經來調控造血系統，開拓了以神經調節為核心的造血調控新途徑。未來，團隊計畫將此技術進一步擴展至化療誘導骨髓抑制的病理模型，評估聚焦超音波在病理狀態下的修復效果並深入解析其神經及分子機制，期盼這項技術能有效提升化療患者的治療安全性與生活品質。

 

聚焦超音波刺激坐骨神經調控骨髓微環境

 

(A) 超音波引發之屏障破壞與增強藥物遞送 (B) 漩渦式超音波之生物膜破壞以增強抗生素遞送