該研究設計了一種新型仿生Z形結構納米摩擦發電機(BZ-TENG)在大鼠肘關節部植入后，可將關節屈伸動能轉化為電能。BZ-TENG通過感覺-運動耦合模式為坐骨神經和皮質脊髓側束施加電刺激，顯著促進脊髓損傷大鼠運動和感覺功能的恢復。西安市紅會醫院為論文的第一完成單位，盧博濤碩士（延安大學）和賈帥軍主任醫師為共同第一作者，郝定均教授和朱雷副教授為該論文的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金委、陜西省科技計劃、西安市紅會醫院科技計劃等項目的資助。
脊髓損傷（SCI）破壞了神經元中繼電路，導致肢體癱瘓。盡管硬膜外電刺激是一種治療SCI的方法，但電刺激模式和持續自供電能力是影響其有效性和臨床轉化的關鍵。因此，團隊開發了一種基于三電原理的新型仿生Z型結構的摩擦納米發電機（BZ-TENG），將其植入大鼠肘關節后側后，可將關節屈伸的動能轉化為電能。BZ-TENG具有良好的電動勢，最高可達15V，并在重復按壓14000次后仍能保持穩定的電壓輸出。它能刺激軸突再生而不影響體外DRG神經元的活性。
此外，團隊設計了一種創新的電刺激模式，將BZ-TENG產生的電流引向坐骨神經和皮質脊髓側束，即感覺-運動耦合電刺激（BZ-TENG-SMCS）。在體內，與單純的脊髓硬膜外刺激（BZ-TENG-ESA）相比，BZ-TENG-SMCS通過促進運動和感覺束的再生、軸突新生、髓鞘化和突觸的形成以及抑制膠質瘢痕的形成，顯著改善了SCI大鼠運動和感覺功能的恢復。因此，團隊提出的BZ-TENG策略在體內提供了一種智能的生物適應性和可持續的動力源，其與感覺-運動耦合電刺激模式相結合為脊髓損傷的治療提供了新方向和新思路。
