在2013年1月刊的《大众科学》上，宾夕法尼亚大学的 D. Kacy Cullen 和 Douglas H. Smith 报告了他们使用拉伸生长的轴突（神经细胞的长而细的“臂”）来在未来将假肢设备连接到手臂被截肢者的外周神经系统的工作。文章中没有足够的篇幅来讨论它，但这些“活体桥梁”还有另一种用途，可以帮助遭受毁灭性损伤的人们。
拉伸生长的轴突也可用于治疗患有严重神经损伤但不必需截肢的人。这种生物混合桥梁为外周神经系统未受损部分提供了一个通道，使其能够绕过受损神经并重新生长自身的轴突，一直到达受影响肢体的末端。如果这种桥梁可以在损伤发生后几天到几周内植入，它们将受益于神经支持细胞在肢体全长仍然活跃的事实（这些细胞通常在神经死亡后几个月才会消失），并且可以引导再生神经纤维到达最终目的地。
Cullen 和 Smith 希望很快开始在美国士兵身上测试他们拉伸生长的轴突，这些士兵是在海外作战时受伤的。
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Cullen 在最近的一封电子邮件中描述了他们的努力
外周神经损伤 (PNI) 是战士发病的主要原因。事实上，即使采用手术修复，也只有 50% 的患者能够实现良好至正常的肢体功能恢复，无论采用何种策略。此外，神经再生失败可能导致原本可以挽救的肢体被截肢。这源于当前 PNI 修复策略的不足，即使是“金标准”治疗——神经自体移植——对于严重的神经创伤也大多无效。尽管付出了巨大的努力，PNI 修复的进展仍然停留在神经导管 (NGT) 用于桥接小间隙或自体移植用于较大缺损的阶段。我们开发了新型组织工程神经移植物 (TENG)，它们不仅有可能超越自体移植的性能，而且还可以修复目前无法治疗的 PNI。
TENG 是实验室培养的神经组织，由跨越两组神经元的长轴突束组成。生成这些神经移植物的能力基于关于通过持续机械张力或“拉伸生长”的轴突生长过程的开创性发现。拉伸生长是一种自然的轴突生长机制，可以在没有化学线索、物理引导或生长锥的帮助下以空前的速度延伸轴突。我们能够在培养系统中通过受控分离两个整合的神经元群体来复制这一过程。在拉伸生长过程中，单个轴突逐渐与相邻轴突结合，形成大的轴突束，称为神经纤维束，呈现高度有序的平行方向，类似于竖琴弦。随后，通过将这些活体轴突束嵌入三维基质中并成批移除以进行移植，从而创建 TENG。虽然其他技术和方法只能在培养中实现 1-5 毫米的轴突长度，但我们的平台可以在很短的时间内（14-21 天内达到 5-10 厘米，最终轴突长度没有理论限制）生成前所未有的长度的轴突构建体。据我们所知，没有其他方法能够生成如此长的轴突结构。
当前的 PNI 修复方案，无论是自体移植还是 NGT，都无法为严重神经创伤病例中的轴突再生创造合适的环境。这些策略的关键失败之处在于无法诱导足够数量的轴突生长相当长的距离以重新支配远端靶点（例如，手）并恢复功能。作为一种独特的作用机制，移植的 TENG 再现了强大的长距离轴突生长的最有利环境之一：其他轴突。
我们已在大鼠坐骨神经 PNI 模型中证明，再生轴突具有沿 TENG 轴突生长的内在偏好，从而促进了强烈的宿主轴突再生。在这些研究中，同种异体 TENG（封装在 FDA 批准的 NGT 中）被用于修复 1.2-1.5 厘米的 PNI 损伤。在植入后几周，在整个 TENG 和更远处都观察到了密集的宿主轴突生长。相反，在接受空 NGT 或接种未拉伸 DRG 神经元的 NGT 的对照组中，宿主轴突生长受到限制且明显延迟。
重要的是，宿主轴突与 TENG 轴突紧密交织，证明了轴突诱导的轴突生长，这促进了轴突穿过损伤部位的再生。此外，来自移植的 TENG 两端的轴突纵向渗透到宿主组织中，提供了延伸的引导。
使用 TENG 完全再现丢失的神经解剖结构在 4 个月时得到证实，包括血管重建和髓鞘形成。此外，通过电生理传导、后肢反屈和角度板任务，在此时点证明了功能恢复。值得注意的是，TENG 神经元/轴突存活了几个月，并且没有观察到对同种异体 TENG 的免疫反应。这些数据和其他数据表明神经元具有免疫惰性，从而为在没有免疫抑制治疗的情况下潜在地使用同种异体 TENG 铺平了道路。
TENG 作用机制的另一个重要方面是它们延长远端神经结构的促再生环境的能力，这对于促进和引导轴突再生到适当的靶点是必要的。特别是，损伤部位远端轴突节段的退化是横断的不可避免的后果；然而，支持性雪旺细胞 (SC) 存活下来并转变为促再生表型以支持轴突生长。
不幸的是，如果没有轴突的存在，这种自然的促再生环境会在几个月后退化，从而剥夺了再生轴突到达终点靶点的“路线图”。这种情况发生在再生轴突浸润所需的时间大于该远端通路保持的时间时——这在长或近端 PNI 后通常是这种情况——并且是功能不完全恢复的主要原因 （例如，上臂 PNI 后恢复肘部功能但未恢复手部功能）。活轴突在维持该远端通路中的有效性也通过神经压榨伤后更大的恢复得到证明，其中只有一部分损伤部位的轴突退化。
我们已经表明，TENG 具有独特的能力，通过它们的轴突，在神经横断后“照顾”远端通路。特别是，与单独的 NGT 相比，TENG 植入后远端鞘中的常驻 SC 在较长时间内保持其促再生表型和排列。因此，除了为轴突再生创造合适的环境外，TENG 还保持了远端通路的功效，为再生宿主轴突到达长距离靶点提供了完整的引导。