Summary
以下手稿描述了开发一种称为复合再生外周神经接口 （C-RPNI） 的生物、闭环神经反馈系统的新方法。这种结构能够与外围神经集成，以放大运动信号，同时提供一个信号反馈。
Abstract
神经假体的最新进展使那些患有肢体损失的人能够复制许多原生在缺失的四肢上的功能，这通常是通过与周围神经系统的整合来实现的。不幸的是，目前使用的方法往往与严重的组织损伤有关，防止长期使用。此外，这些设备通常缺乏任何有意义的感官反馈，因为他们复杂的结构抑制任何振动或其他感觉，用户以前可能依赖于使用更简单的假肢。复合再生外周神经接口 （C-RPNI） 是作为一种稳定的生物结构开发的，能够放大运动神经信号，同时提供同时的感官反馈。C-RPNI 由一段自由皮肤和肌肉移植组成，这些移植物固定在目标混合感觉运动神经周围，优先运动神经内移植肌肉移植和皮肤移植的感官神经内移植。在大鼠中，这种构造证明了复合肌肉作用电位（CMAP）的生成，将目标神经的信号从微伏到毫伏水平放大，信号噪声比平均约为30-50。刺激结构的皮肤组分在近端神经产生复合感觉神经作用电位（CSNAP）。因此，这种结构有广阔的未来效用，以实现理想，直观的假肢。
Introduction
截肢影响近190个美国人1，其患病率预计将从现在的160万增加到超过360万到2050年2。尽管有文件记载使用超过一千年，理想的假肢尚未实现3。目前，存在复杂的假肢，能够进行多个关节操作，有可能再现原生四肢4、5的许多运动功能。但是，这些设备不被视为直观，因为所需的假肢运动通常与输入控制信号在功能上是分开的。用户通常认为这些"高级假肢"难以学习，因此不适合日常使用1，6。此外，目前市场上的复杂假肢不能提供任何明显程度的细微感官反馈，以进行适当的控制。触觉和自我感知对于执行日常任务至关重要，如果没有这些，简单的行为，如拿起一杯咖啡，就会变得很麻烦，因为它完全依赖于视觉线索7，8，9。由于这些原因，先进的假肢与相当程度的精神疲劳有关，并经常被描述为负担和不满意5，10，11。为了解决这个问题，一些研究实验室已经开发出了能够通过直接神经相互作用12、13、14、15提供有限程度感官反馈的假肢，但反馈往往仅限于手和手指上的微小、分散的区域12、13，并且感觉有时15次是痛苦和不自然的。不幸的是，这些研究中有许多缺乏任何明显的长期随访和神经组织学来划定局部组织效应，同时指出界面衰竭的规模为周到月16。
对于这些人群，理想的假肢装置将提供高保真运动控制，以及个人在其一生中从个人环境中获得有意义的躯体感官反馈。对于上述理想假肢的设计来说，关键是开发一个稳定、可靠的接口，允许同时传输具有有效运动信号的体感信息。目前最有希望的人机界面是那些直接与周围神经系统相互作用的界面，而神经集成假肢领域的最新发展有助于弥合生物电和机械信号之间的差距。目前使用的接口包括：柔性神经板14，15，18，神经外袖口电极13，19，20，21，22，23，组织穿透电极24，25，31，32，和宫内电极26，27 ， 28.然而，这些方法中的每一个都显示出神经特异性、组织损伤、斧子退化、骨髓消耗和/或疤痕组织形成与慢性外体反应相关的局限性16、17、18、19。最近，人们推测，最终植入电极故障背后的驱动因素是杨的调制在电子材料和原生神经组织之间的显著差异。脑组织每天受到显著的微运动的影响，据推测，由杨的月色差异引起的剪切应力会引起炎症，并最终造成永久性疤痕30，31，32。这种效应经常在四肢中复合，在四肢，周围神经受到生理微运动和故意四肢宏观运动的影响。由于这种恒定的运动，可以合理地得出结论，使用完全非生物的外周神经界面并不理想，并且与生物成分的接口将更合适。
为了满足对生物成分的需求，我们的实验室开发了一种生物神经界面，称为再生外周神经接口 （RPNI），将残肢中的外端外周神经与假肢装置集成。RPNI的制造包括手术将外周神经植入自体自由肌肉移植物中，随后再血管化和再生。我们的实验室在过去十年中开发了这种生物神经界面，在动物和人体试验中与植入的电极结合时，成功地放大和传输运动信号，从而可以进行具有多重自由度的适当假肢控制。此外，我们分别演示了感官反馈，通过使用外周神经嵌入在皮肤移植，称为皮肤感官接口（DSI）3，35 。在较远端截肢时，同时使用这些构造是可行的，因为目标周围神经内的马达和感觉分节可以手术分离。然而，对于更近的截肢，由于运动和感觉纤维的混用，这是不可行的。复合再生外周神经接口（C-RPNI）是为更近的截肢而开发的，它涉及将混合感觉运动神经植入由自由肌肉移植物组成的结构中（图1）。外周神经表现出优先靶向的再生，因此感觉纤维将重新内层皮肤移植和运动纤维，肌肉移植。因此，这种结构能够同时放大运动信号，同时提供躯体感官反馈36（图2），允许实现理想，直观，复杂的假肢。
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Protocol
所有动物实验均经密歇根大学动物使用和护理委员会批准进行。
注：在皮肤和肌肉捐赠程序之前，允许捐赠大鼠免费获得食物和水。安乐死是在深度麻醉下进行的，然后用双边肺气肿的辅助方法注射心脏内氯化钾。任何大鼠菌株理论上都可以用于本实验;然而，我们的实验室在2至4个月大时，在雄性和雌性费舍尔F344大鼠（+200-250g）中取得了一致的结果。捐赠大鼠必须与实验鼠同源。
1. 准备皮肤移植
- 在诱导室中利用氧气中5%的非氧溶液对供体大鼠进行麻醉，在0.8-1 L/min下。一旦大鼠被麻醉，从感应室中取出，放在重新呼吸的鼻锥上，将离锥体降至2-2.5%，以维持麻醉。
- 在0.2 mL无菌盐水皮下，在肩部刀片之间施用0.02-0.03 mL卡洛芬（50mg/mL）溶液，用于麻醉。
- 在双眼上涂抹人工泪膏，防止角膜溃疡。
- 使用剪子，切切整个下肢、脚踝区域和爪子的侧面。
- 用酒精清洁选择的爪后肢和植物表面，然后是碘多波维酮溶液，最后用酒精清洗，以去除残留的碘多波维酮。
- 使用手持式微型电机高速钻头，带有可拆卸的圆形细砂抛光石（4000 rpm），在爪子的平面表面进行毛刺，以去除表皮。在打毛刺时，涂抹盐水滴，以便不灼伤皮肤。底层真皮具有闪亮的外观，具有精确出血。
- 在下肢涂上止血剂，以减缓血流。
- 用#15手术刀尖锐地去除植物皮肤，并放置在盐水湿润的纱布中，以防止干燥。在此步骤中，某些肌腱和结缔组织将固有的皮肤被移除，稍后将被移除。
- 在出血的脚上涂上纱布包裹，以减缓出血。如果执行两个构造，请重复步骤 1.5-1.9。
- 在显微镜下（20倍放大倍率），使用微剪刀从皮肤移植的深层去除肌腱和结缔组织。小心不要在移植物上打洞。薄皮移植物应略微不透明，仅含真皮，尺寸约0.5厘米x1.0厘米。
- 放置在盐湿纱布，直到准备C-RPNI构造制造。在收获后2小时内应使用移植物。
2. 准备肌肉移植
- 沿着下后肢的前肢进行纵向切口，从脚踝上方到膝盖正下方，用#15手术刀。通过皮下组织进行解剖，以暴露底层肌肉。
- 在切口的远端，暴露下肢肌肉的肌腱插入。Tibialis 前体 （TA） 通常是肌肉中最大、最前，而此肌肉的下方和后部是扩展器数字长龙 （EDL）。将远端 EDL 肌腱与区域内的其他肌腱分离，注意此时不要将其插入。
- 通过在肌腱下方插入两个钳子的齿，并通过打开钳子来引起肌腱偏移，确保正确肌腱的隔离。操纵这个肌腱应导致所有脚趾同时伸展。
- 用锋利的虹膜剪刀进行远端切除术，用肌瘤（或其他钝尖剪刀）直接将肌肉与周围组织分离，以找到肌腱原点。
- 一旦近端肌腱被可视化，再次使用锋利的虹膜剪刀进行脱风。将肌肉移植物放入盐水湿润的纱布中，以防止干燥。
- 一旦从供体大鼠中取出所有所需的移植物，主要通过心脏内KCl注射（1-2 mEq K+/kg）进行安乐死，然后用#15刀片进行双边穿刺肺气肿的二次安乐死。
3. 常见的通神经隔离和制备
- 根据步骤1.1-1.3中概述的协议，对实验大鼠进行麻醉和麻醉。
- 切除所需的大腿，用酒精贝塔丁清洗，最后用酒精去除βdine的痕迹。
- 将动物从手术准备台移到手术显微镜台，并放在加热垫上，并带有体温探头，用于体温维持。保持半拉尼在2-2.5%，氧气在0.8-1L/分钟。
- 标记切口，从仅远端延伸到坐槽到膝盖的下部。这个标记应该比股骨差，并且离股骨倾斜。使切口与#15刀片切口通过底层二头肌女性筋膜。
- 用海带或钝尖微剪刀仔细解剖二头肌，以二头肌女性为下的空间。
注： 坐骨神经与最初切口大致相同。有三个分支，通常与耳膜神经后和常见的通骨和叶神经分别游离表面和深到膝盖。 - 在识别常见的直肠 （CP） 神经后，使用一对微细尖钳子和微剪刀，小心地将 CP 神经从其他坐骨分支分离，并清除任何残留的结缔组织。
- 在神经穿过膝盖表面的地方，用一把微剪刀尖锐地将神经横断。
注意：使用锋利的剪刀在这一步中极为重要，因为对神经造成重大创伤可能会增加神经瘤形成的风险。 - 小心地从CP神经中释放任何剩余的结缔组织，并密切工作，以释放神经约2厘米的长度。
4. C-RPNI 构造制造
- 从盐水湿润纱布中取出肌肉移植物，并去除所有中央肌腱组织以及一小块中段。保持肌腱末端不变。
- 使用 8-0尼龙缝合，确保CP神经的横端的外显膜到肌肉移植的区域，没有外皮，神经两侧有两个中断的缝合。
- 用单6-0尼龙中断缝合，将肌肉移植到股骨上，与远离股骨的神经肌肉结连接一致。
注意：固定肌肉，使其处于正常放松长度。尽量不要明显伸展肌肉或留下太多的松弛，当固定。 - 放置一个8-0尼龙缝合在下级，中央边缘的肌肉移植，固定它到CP神经表膜的方式，以创造松弛的神经内的肌肉移植，并帮助缓解任何未来的紧张，它可能暴露与以后的气动。
- 从盐水湿润纱布中取出皮肤移植物，并将其安排在肌肉移植上，以完全覆盖神经和大部分肌肉。确保真皮的深层位于肌肉上。修剪任何超出肌肉边界的皮肤。
- 使用 8-0 将皮肤移植固定到肌肉移植周围尼龙中断缝合。通常，根据构造的大小，使用 4-8 个总缝合线。
- 用5-0色谱缝合线在构造上关闭二头肌筋膜。
- 关闭上覆的皮肤与4-0铬缝合在运行时尚。
- 用酒精垫在手术区施以水泡，并涂抹抗生素药膏。
- 停止吸入麻醉，让大鼠与从笼子伴侣分离的食物和水源中恢复。
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Representative Results
如果大鼠出现感染或无法经手术麻醉存活，构造制造被认为是不成功的。先前的研究表明，这些构造需要大约三个月的时间来重新血管化和再血管化2，3，17，36。在三个月的恢复期之后，可以进行构造测试以检查可行性。三个月后的手术暴露将揭示血管化的肌肉和皮肤，如果成功（图3）。有时，自由肌肉和皮肤移植可以只由疤痕组织组成，和/或神经不会附着在构造上;这些发现表明尝试不成功。然而，如果成功，温和挤压常见的通体神经与钳子接近构造将导致可见的肌肉收缩（视频1）。构造组织学分析应证明皮肤、神经和肌有活力（图 4 ）。免疫染色还将揭示运动和感觉神经内质分别到其神经肌肉结和感觉末端器官，分别（图5）。如果常见的通体神经不重构这些组织，免疫染色将不会显示任何单独的神经纤维在结构内，除了植入的神经本身。
电生理学测试可以在体内对这些结构进行（图6）;先前的研究是在C-RPNI制造36（表1）之后的3个月和9个月进行的。在近端常见腹腔神经处用钩电极进行最大刺激后，从坐骨神经起飞时，可在具有可见肌肉收缩的肌肉成分处测量复合肌肉作用电位 （CMAP）。肌肉使用的电极类型可因喜好而异，但上部贴片、上部垫片和双极探头电极已成功地应用于此项研究。在肌肉记录的平均CMAP振幅为8.7± 1.6 mV在3个月和10.2 × 2.1 mV在9个月。3个月的平均传导速度为10~1.2米/s，9个月为9.5~0.6米/s。相比之下，生理EDL肌肉产生的CMAP通常范围在10-18 mV37之间。在C-RPNI的皮肤组分受到刺激后，在近端常见通神经处产生复合感觉神经作用电位（CSNAPs），平均CSNAP振幅在3个月时为113.7 ±35.1 μV，9个月为142.9 ±63.7 μV。图7显示了在电生理学测试期间以图形格式获取的单和求和CMAP和CSNAP信号。
C-RPNI的作用是放大神经固有的微伏信号，而先前的研究表明，从微伏到毫伏水平38的放大程度足够高。因此，如果构造不提供该级别的放大，则认为它不成功。如果 C-RPNI 的皮肤、肌肉或两个组件都失败，测试将导致模拟所使用的刺激信号的录制。特别是对于肌肉成分，一个次优的结果（但仍然被认为是可操作的结果）将是一个CMAP振幅和传导速度在信号刺激值和生理EDL肌肉之间的范围内。此外，这些信号可能会衰减，并且缺乏特性的CMAP波形（图8A）。皮肤组分水平上的结果不理想，但很难量化，因为大鼠无法表达他们经历的感觉质量。这些次优结果通常涉及对具有显著背景噪声的波形进行阻尼（图8B）。然而，如果有显着疤痕或调用皮肤移植，或最小的移植存活，没有CSNAPs将赞赏在近端常见的前骨神经，无论刺激价值。
图1：C-RPNI构造的图解图。可以看到常见的穿孔神经固定在上皮层和底部肌肉层之间。这种结构通过EDL的肌腱结，与股骨围膜近部并分离。请点击此处查看此图的较大版本。
图2：在跨径向截肢患者中C-RPNI的图示。用户在脑水平上形成所需的运动意图（例如，钳子抓握），通过植入的外周神经作为有效运动信号传输到C-RPNI。此信号在肌肉组分处产生复合肌肉作用电位 （CMAP），由植入的电极记录并由假肢装置识别，从而产生所需的运动。设备指尖上的传感器可识别产生的压力量，并将该信息中继到植入 C-RPNI 皮肤部分的电极。这些信号激活相应的感觉端器官，产生通过周围神经传输到感觉皮层的异常复合感觉神经作用电位（CSNAP）。每个组件生成的示例信号位于每个组件旁边的蓝色框中。请点击此处查看此图的较大版本。
图3：体内C-RPNI。（A） 紧接制造后的C-RPNI，在电生理学测试时，在（B） 建造后3个月。肌肉成分是构造和皮肤的深层，表面。肌肉组织由 （M）、真皮 （D） 和常见通神经 （N） 标记。请点击此处查看此图的较大版本。
图4：C-RPNI性6个月。C-RPNI H&E在（A）横截面和（B）纵向截面6个月处。肌肉注意到 （M）， 真皮 （D） 和神经 （N）.请点击此处查看此图的较大版本。
图5：C-RPNI的免疫染色。（A） 肌肉组织横截面的代表性示例，用红色箭头识别神经肌肉结。中央神经肌肉结 （NMJ） 的放大倍率在右下角。（B） 样本中注明的神经肌肉结的特写。对于 （A） 和 （B），红色染色 （α-bungaro毒素） 表示肌肉组织中存在胆碱能受体;蓝色（神经纤维200）指定神经元组织内存在神经纤维;和绿色（胆碱乙酰转移酶）注意到具体运动神经元的存在。（C） iDISCO 图像聚焦在真皮结上的代表示例，红色箭头标记感觉神经元（白色）进入真皮。（D） iDISCO 的布局视图显示多个感觉神经元（白色，神经纤维 200）。请点击此处查看此图的较大版本。
图6：电生理学测试原理图。上图是测试 C-RPNI 构造的标准电极排列的图示。C-RPNI 的肌肉和皮肤组块上均放置了一个贴片和/或探针电极，双钩电极位于公共前部神经上。下图是大鼠受试者测试安排的一个体内示例。请点击此处查看此图的较大版本。
图7：典型C-RPNI电生理信号。（A） 在施加到 CP 神经的 5.00 mA 信号后，在肌肉成分处记录的单个 CMAP 信号。（B） 24个CmAP由5.00 mA在神经处的刺激产生。（C） 在 900 μA （ D ） 从近端 CP 神经中记录的单个 CSNAP 信号在 900 μA . （D） 从近端 CP 神经记录的一系列 CSNAP 后，在皮肤分量从 500 μA 增加到 1000 μA 的刺激后记录。
图8：异常C-RPNI信令。（A） 一系列CMAP在将CP神经刺激从0.2至4 mA斜坡时获得。波形在不同点达到峰值，无法返回到基线，可能表示电极有缺陷或整体构造功能不足。（B） 刺激皮肤成分时获得的CSNAP的总和，增加0.1至5 mA。这些发现可能有多种原因，包括电极故障、皮肤移植疤痕和/或神经损伤。请点击此处查看此图的较大版本。
| 3 个月数据 | CMAP 数据（从肌肉移植中刺激 CP 神经和记录） | CSNAP 数据（从 CP 神经刺激皮肤移植和记录） | |||||
| 大鼠 ID 号 | 构造重量 （g） | 刺激振幅 （mA） | 传导速度（米/s） | V 峰值到峰值 （mV） | 刺激振幅 （mA） | 传导速度（米/s） | V 峰值到峰值 （μV） |
| 4607 | 0.087 | 4.17 | 11.3 | 10.3 | 18 | 11.1 | 121 |
| 4608 | 0.15 | 1.65 | 11.1 | 17.1 | 7.7 | 6.5 | 136 |
| 4611 | 0.113 | 8.3 | 9.6 | 11.2 | 10 | 10 | 121 |
| 4613 | 0.116 | 3.18 | 10 | 9.6 | 1.44 | 8.3 | 134 |
| 4614 | 0.189 | 3 | 10.8 | 9.6 | 7.39 | 9 | 151 |
| 4616 | 0.122 | 5.2 | 9.4 | 14.9 | 1.8 | 9.1 | 100 |
| 4620 | 0.118 | 2.91 | 7.6 | 7.4 | 8.7 | 10 | 219 |
| 9 个月数据 | CMAP 数据（从肌肉移植中刺激 CP 神经和记录） | CSNAP 数据（从 CP 神经刺激皮肤移植和记录） | |||||
| 大鼠 ID 号 | 构造重量 （g） | 刺激振幅 （mA） | 传导速度（米/s） | V 峰值到峰值 （mV） | 刺激振幅 （mA） | 传导速度（米/s） | V 峰值到峰值 （μV） |
| 4687 | 0.238 | 1.35 | 9.6 | 18.2 | 0.99 | 11 | 181 |
| 4688 | 0.131 | 1.08 | 10 | 8.8 | 1.11 | 8 | 132 |
| 4689 | 0.26 | 1.26 | 9.6 | 21.8 | 1.9 | 8.6 | 237 |
| 4690 | 0.192 | 4.2 | 8.3 | 12.8 | 不适用 | 不适用 | 不适用 |
| 4691 | 0.213 | 1.38 | 10 | 18.6 | 6.6 | 8 | 153 |
| 4693 | 0.178 | 1.11 | 9.6 | 15.1 | 8.7 | 8.3 | 306 |
表1：施工后3个月和9个月C-RPNIs的电生理学测试。为了获得CMAP，在肌肉上放置了一个记录电极，在近端常见的通神经上放置了刺激电极。对神经施加一系列振幅增加的刺激，直到获得最大的CMAP值并记录结果。对真皮组分也采用了类似的方法，但记录电极放在神经上，刺激电极放在真皮上。在9个月时对大鼠4690进行感官评估时，发现皮肤移植物太伤痕累累，无法进行检测。
视频1：C-RPNI内的肌肉收缩。在视频的左侧可以看到一对钳子轻轻挤压近端常见的通体神经。这导致 3 个月大的 C-RPNI 的肌肉成分收缩，这是可见的观看者。请点击此处查看此视频（右键单击下载）。
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Discussion
C-RPNI 是一种新颖的结构，它提供目标神经的运动信号同时放大，并提供一种可菲的感官反馈。特别是，C-RPNI对于近肢截肢患者具有独特的效用，因为他们的运动和感觉分节在手术过程中不易机械分离。相反，C-RPNI利用神经本身固有的优先再内生特性，鼓励感觉纤维再生到皮肤感觉末端器官和运动纤维到神经肌肉结。
由于C-RPNI制造依赖于目标神经的再内化能力，因此在手术过程中小心处理神经至关重要。在解剖过程中，避免直接操纵目标神经和创伤。如果神经必须处理，建议改为操作表膜或周围的结缔组织。虽然我们实验室没有在这种结构内遇到神经瘤的形成，但从理论上讲，严重的神经创伤可能会增加这种风险。这个过程的另一个关键步骤是皮肤移植物的收获。所有表皮组织必须从后爪移植中去除，因为保留的表皮会增加愈合过程中感染和纳入囊肿的风险。此外，皮肤移植必须充分变薄，以促进整个移植的浸渍和再血管化，避免严重的缺血和坏死。
虽然大多数用C-RPNI进行的研究是在常见的通神经上进行的，但任何混合感光运动神经都可以被取代。可以利用纯运动或纯感觉神经，但结果难以预测，并可能导致主要肌肉或皮肤再内质。关于肌肉移植，只要从接触神经的部分去除毛骨，任何大小相似的肌肉移植物都可以使用，只要它含有肌腱或筋膜组织，两端适合锚定到附近的骨质。对于皮肤移植，由于移植后毛发生长的可能性，专门使用玻璃组织。非冰川皮肤以前尝试过，但由于去除单个毛囊的困难，所有由此产生的结构有显着的头发生长，炎症和疤痕后，三个月的成熟期。此外，其他大鼠物种可以采用，但刘易斯和菲舍尔大鼠被推荐用于这个实验，因为许多其他大鼠物种将自残二次到神经转位39，40。
鉴于程序和结果之间的延迟，很难提前知道是否必须对方法进行任何更改。感染是我们实验室很少遇到的理论风险，但如果发生感染，它通常对抗生素有反应。有时，大鼠咀嚼其切口导致脱毛，这可以通过冲洗、脱毛和重新闭合来治疗。如果在暴露三个月后，发现该结构功能不全和/或伤痕累累，则有几个潜在原因。有时，如果神经没有正确固定到至少三个缝合线的结构，神经可以撕裂从构造与缝合。此外，肌肉和/或皮肤移植可以坏死，导致失败。通常，这是反复感染、皮肤移植太厚或肌肉在收获时太损伤无法正常恢复的结果。此外，如果肌肉在静息时未固定在骨膜上，收缩可能会受损，导致测试期间信号不足。有时，该构造看起来是可行的，但在测试时无法生成足够的 CMAP/CSAP（平均占构造的 5-10%）。这可能是设备故障、电极阻抗升高或皮肤严重调用的次要因素。如果真皮在制造过程中没有正确稀释，皮肤调用可以抑制和完全阻止信号转导。如果在测试过程中频繁看到上述任何事件，则必须返回到协议并进行适当的更改。根据我们实验室对 90 多个成功的 C-RPNI 构造的经验，我们的故障率为 <5%，通常归因于制造过程中的手术错误。
通常用于扩增或记录神经信号的方法包括柔性神经板18、神经外袖口电极19、20、21、22、23、组织穿透电极24、25、31、32和宫内电极26、27、28，所有这些都是相关的组织损伤、斧子退化和/或疤痕组织形成。这种疤痕通常归因于慢性驻外异体反应29和剪切应力引起的差异在杨的莫杜利30。然而，C-RPNI是一种生物结构，因此不会在神经组织中引起异物反应。此外，其机械性能是几个因素更接近神经组织比电极。对这些样本进行组织学分析，没有表现出长期使用的神经中任何显著程度的疤痕组织形成，因此与上述方法相比，C-RPNI 能够长时间与神经相连接。虽然这种方法在放大有效运动信号方面非常有效，但就感觉性信号产生而言是有限的。我们测量和定性了C-RPNI36皮肤成分的机械和电刺激产生的信号转导;然而，这些大鼠受试者不能限定这种构造的刺激引起的感觉类型或程度。因此，在这个时候，不可能知道C-RPNI在感觉方面产生什么样的效果。这种结构的未来方向将包括根据特定提供的刺激（如热、疼痛、压力等）在近端神经中产生的信号的表征，以及与啮齿动物大脑感觉皮层产生的体感诱发电位的相关性。我们的实验室的目标是为C-RPNI建立一个全面的基础，为临床翻译人类受试者铺平道路。
C-RPNI的前身，RPNI（再生外周神经界面），由一个自由肌肉移植连接到一个横断神经，与运动纤维重新神经肌肉结。RPNI已经证明在人类受试者中是有用的，一些患者控制先进的假肢从信号放大和记录从这些RPNIs34。此外，这些RPNI已经证明了假肢控制之外的有益治疗效果，一些初步回顾和前瞻性研究表明，在四肢截肢患者中，神经瘤形成、慢性疼痛和幻肢疼痛减少。尽管取得了这些成功，但是，对于使用这些先进假肢的人来说，一个常见的抱怨是，由于这些假肢缺乏自我感知，并且提供最少的感官反馈，因此需要在使用过程中实现假肢的可视化。C-RPNI 通过提供通过皮肤组件提供感官反馈的方法，从而能够实现人们渴望的、理想的假肢，从而解决这种常见的批评。
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Disclosures
作者没有披露。
Acknowledgments
作者感谢Jana Moon提供专家技术援助。本文中提出的研究由R21（R21NS104584）赠款资助SK。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| #15 Scalpel | Aspen Surgical, Inc | Ref 371115 | Rib-Back Carbon Steel Surgical Blades (#15) |
| 4-0 Chromic Suture | Ethicon | SKU# 1654G | P-3 Reverse Cutting Needle |
| 5-0 Chromic Suture | Ethicon | SKU# 687G | P-3 Reverse Cutting Needle |
| 6-0 Ethilon Suture | Ethicon | SKU# 697G | P-1 Reverse Cutting Needle (Nylon suture) |
| 8-0 Monofilament Suture | AROSurgical | T06A08N14-13 | Black polyamide monofilament suture on a threaded tapered needle |
| Experimental Rats | Envigo | F344-NH-sd | Rats are Fischer F344 Strain |
| Fluriso (Isofluorane) | VetOne | 13985-528-40 | Inhalational Anesthetic |
| Micro Motor High Speed Drill with Stone | Master Mechanic | Model 151369 | Handheld rotary tool; kit comes with multiple fine grit stones |
| Oxygen | Cryogenic Gases | UN1072 | Standard medical grade oxygen canisters |
| Potassium Chloride | APP Pharmaceuticals | 63323-965-20 | Injectable form, 2 mEq/mL |
| Povidone Iodine USP | MediChoice | 65517-0009-1 | 10% Topical Solution, can use one bottle for multiple surgical preps |
| Puralube Vet Opthalmic Ointment | Dechra | 17033-211-38 | Corneal protective ointment for use during procedure |
| Rimadyl (Caprofen) | Zoetis, Inc. | NADA# 141-199 | Injectable form, 50 mg/mL |
| Stereo Microscope | Leica | Model M60 | User can adjust magnification to their preference |
| Surgical Instruments | Fine Science Tools | Various | User can choose instruments according to personal preference or from what is currently available in their lab |
| Triple Antibiotic Ointment | MediChoice | 39892-0830-2 | Ointment comes in sterile, disposable packets |
| VaporStick 3 | Surgivet | V7015 | Anesthesia tower with space for isofluorane and oxygen canister |
| Webcol Alcohol Prep | Coviden | Ref 6818 | Alcohol prep wipes; use a new wipe for each prep |
References
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