蜘蛛絲為神經修復帶來新契機

神經損傷難以修復，成功率也相對偏低。然而，如今得益於蜘蛛絲的獨特優勢，神經修復的成功機率症大幅提升。從活體蜘蛛採取絲線需要極高的技術精度，並仰賴精密的驅動系統來控制低速且高精度的繞線結構。 

對許多人來說，蜘蛛並不討喜，但如今，牠們的絲線正為神經修復開創前所未有的新局面。新創醫療公司 Newrotex，由牛津大學校友所創立，正利用蜘蛛絲在人體內促進周邊神經系統（即腦與脊髓以外的所有神經）的修復。

神經損傷經常因外傷而發生，僅有約 60% 的患者能在受傷一年內重返工作崗位。神經損傷也可能源自重建手術，例如腫瘤切除，雖屬可接受風險，但後果往往相當嚴重。  

目前，治療神經損傷的前景並不樂觀。被視為「黃金標準」的自體神經移植（autografting），需要從患者體內取出另一段神經移植到受損部位。此手術的成功率僅約 50%，能恢復正常肌力與感覺功能的病例有限。此外，取出供體神經的部位有 27% 的併發症風險，包含慢性傷口、長期疼痛，並可能導致其他部位的神經損失成其他部位的神經損失。

 

跨越神經斷裂的挑戰

以人工導管修復神經的關鍵難題在於：如何引導神經再生跨越超過 一公分的間隙。當神經被切斷時，末梢神經會壞死。雖然神經纖維（也就是軸突，axons）具備再生能力，但修復速度才是關鍵。人體會自行生成暫時性的「支架帶」，以幫助再生，但這些結構僅能維持 10–14 天，之後便會分解。由於軸突的再生速率約為每日 1 毫米，若無法在時間內跨越斷裂區，神經將無法重新連接。此外，壞死組織會阻礙軸突延伸與新神經結構形成。

醫學界嘗試過多種方法，例如移植屍體供體神經，但成本高且效果不佳，或修復包覆軸突的外導管，但這些技術在跨越 1 公分以上間隙時均未成功。

如今，醫學界重新將絲這項古老材料應用於神經修復。絲是一種耐用且具生物相容性的物質。Newrotex 正進行臨床試驗，以證明蜘蛛絲可作為軸突生長的支撐結構。具體做法是將蜘蛛絲懸掛於連接受損神經兩端的導管內，並以縫線固定，讓軸突沿蜘蛛絲生長以重新連接神經。導管可使用現有的空心管設計或取自靜脈組織，目前也在開發專用的絲質版本。

絲的古老優勢

這項技術能顯著提升神經修復的成功率。蜘蛛絲可在體內維持數月後再分解，使軸突擁有更長的再生時間。導管也提供了清晰無障礙的通道，讓軸突順利延伸，因此有望修復長達 20 公分的神經損傷。同時，此技術具有廣泛的臨床應用潛力。 

Newrotex 創辦人兼執行長 Alex Woods 博士表示，這項可直接應用於手術的解決方案讓縫合過程更加簡單，就像安裝一個可立即使用的裝置。這樣的設計使患者能更快接受治療，也不再需要仰賴少數專精於神經修復的外科醫師。任何在手術中可能面臨神經損傷風險的醫師，如今都能迅速完成修復。“ 

隨著時間推進，導管與蜘蛛絲將一同分解，留下的只有自然再生的神經。經多項動物實驗證實其醫學效益後，這個產品Silk Axons（絲軸突），將於今夏展開首次人體臨床試驗。 

採集「垂絲」的藝術

蜘蛛絲的採集過程極為複雜，要將其從活體蜘蛛轉化為可控且對人體安全的植入物，更具挑戰。

「我們選用金色園蛛（Golden Orbweb Spider），因為其性狀與絲的特性已被深入研究，牠壽命長、產絲量高，飼養條件也穩定」Alex解釋道。 

雌性金色園蛛體長可達 15 公分，能織出一公尺寬的大網。不過，Newrotex 專注於蜘蛛用來移動時懸掛自身的「垂絲（dragline silk）。

「我們對垂絲感興趣，是因為它可被人體分解，軸突能沿其蛋白質序列生長，且能穩定大量收集」 Alex補充說明.  

在採集過程中，蜘蛛會以二氧化碳輕度麻醉，背部固定於細網上。研究人員刺激其相關腺體，蜘蛛便會分泌絲線。

精密的繞線控制  

絲線隨即連接至由 maxon 開發的客製化線軸與驅動系統上，進行精確繞線。蜘蛛無法抗拒這個過程，因此需小心控制，以維持絲的品質與後續的醫療應用。

「蜘蛛絲極為細微，甚至比人類頭髮還細，因此必須精確控制張力。絲線在從液態轉為固態的過程中，其性質會受到繞線條件影響，因此精準控制速度與張力對確保修復品質為關鍵因素。透過精準校準，我們能確定收集的絲線數量、長度與品質皆符合要求」 Alex說明. 

為了確保平穩、無波動的繞線控制，系統採用了maxon 無鐵芯繞組直流馬達，搭配低噪音減速機、編碼器與速度驅動器。速度驅動器會比對實際與設定轉速，並透過資料記錄器確認產絲量，以滿足商業化與醫療法規需求。

每隻蜘蛛的繞絲過程需在限定時間內完成，每次可產出定量的絲線。Newrotex 目前飼養約 30 隻金色園蛛，並計畫於今年擴充。

「每隻蜘蛛約每週採絲兩次，讓牠們有時間補充絲線，避免過度負擔」

符合醫療規範

蜘蛛絲最終需轉化為可控且無菌的植入物，必須符合 ISO 13485 醫療器材品質管理標準。

「在繞線過程中，驅動系統與線軸結構能保持在無菌環境中操作。為避免蜘蛛本身污染潔淨室，我們採用具環境控制的罩櫃。手術後，所有設備都會進行清潔與滅菌處理」Alex解釋道。

Newrotex 計畫於 2025 年底展開大規模人體試驗，並期望於2027 年提供首批臨床應用。未來，這項技術也有望推展至中樞神經系統的再生治療。

Images © Newrotex Ltd.