Материал добавлен пользователем vasilek85

Эластичный спинной имплантат представляет новый метод лечения паралича

Тонкий и гибкий имплантат, который может быть нанесен непосредственно на поверхности спинного мозга для администрирования электрической и химической стимуляции был разработан учеными в Швейцарии. Электронный «Dura» имплантат, выполненный на кремниевой подложке с встроенными электродами, повторяет свойства мягкой живой ткани вокруг спинного мозга; то есть он может оставаться на месте, и пациент не испытывает при этом дискомфорта.

В 2012 году исследователи показали, как электрическо-химические стимуляции могут восстановить нижние движения в теле у крыс с повреждением спинного мозга. Они доказали, что разорванная часть спинного мозга может восстановиться, когда внутренний интеллект крысы и регенеративная способность пробуждается вместе с лечением химическими веществами. Затем ученые стимулировали спинной мозг электродами, имплантированными в верхний слой позвоночного канала, под названием эпидуральное пространство.

Исследователи обнаружили, что стимулирование позвоночника, физически изолированного от головного мозга, позволило крысам начать принимать на себя задачу модуляции движения ног, позволяя ранее парализованным крысам ходить, хотя невольно.

"Объединив это электро-химическое раздражение тканей спинного мозга в испытаниях, мы решили выяснить, можно ли затем восстановить двигательную функцию в задних конечностях. И вот что мы нашли. Действительно, мы можем это сделать - с помощью данной технологии - нескольких недель стимуляций спинного мозга в месте его повреждения у животных, позволит им снова ходить", объяснил профессор Stéphanie Lacour, соавтор исследования из Швейцарского федерального института технологии в Лозанне.

Однако, применение этих так называемых «поверхностных имплантатов» для человека представило множество проблем. Применяя их непосредственно в спинной мозг, любое движение или растяжения нервных тканей вызовет трение имплантата, что при повторном трения приводит к воспалению, наращиванию рубцовой ткани и, в конечном счете, отказе от имплантата.

Lacour, которая ведет исследования наряду с соавтором этого же исследования Grégoire Courtine, заявила, что необходимо, придумать более жизнеспособный материал.

"Для того, чтобы определить соответствует ли имплантат по мягкости и подходит ли он с точки зрения его долгосрочной интеграции с тканью. Поскольку одним из важных аспектов наших исследований является то, что мы создаем имплантат так, чтобы его можно было использовать в терапевтическом контексте не один день. Таким образом, мы хотели получить имплантаты, которые могут остаться на какое-то время в естественных условиях, не вызывая каких-либо вредных воздействий", говорит исследователь.

Мягкие и эластичные прототипы устройства были разработаны и построены на месте исследований – в этой же лаборатории. Кремниевая подложка покрытая золотыми электрическими проводящими дорожками, с электродами из композита кремния и платиновых микрогранул. Крошечные микроканалы обеспечивают доставку лекарств - в этом случае, к нейромедиаторам, которые реанимируют нервные клетки под поврежденной тканью.

"Мы имплантировали устройство субдурально - чуть ниже натуральной кожи, которая защищает спинной мозг, так чтоб оно могло бы быть у самой поверхности спинного мозга. А потом использовали это, чтобы стимулировать спинной мозг электрически, а также химически. И мы добавили к имплантату очень небольшой канал – микро-канал, через который мы могли бы доставить лекарственные препараты", сказал Lacour.

Имплантированные под твердую мозговую оболочку, непосредственно на спинном мозге, упругие электронные «Dura» прототипы, могут быть согнуты и деформироваться почти так же, как живые ткани, которые окружают его. Когда опытный образец был имплантирован крысам это не вызвало ни разрушений, ни отторжения, даже после двух месяцев использования.

Lacour добавила, что одним из уникальных свойств электронного спиномозгового имплантата «Dura» является встроенные металлические электроды, которые могут быть согнуты и растянуты без разрыва, а металлические дорожки могут выдерживать очень большие деформации. Таким образом, все способности растяжение металла интегрированы в электронное устройство «Dura»".

В то время как команда уверена, что эти технологии могут быть успешно имплантированы без отторжения, спинной мозг парализованных крыс пока стимулировали от внешнего источника, без корреляции между его головным мозгом и позвоночником. Lacour считает, что это следующее препятствие для преодоления: "Там нет на данный момент связей с головным мозгом; поэтому мы в настоящее время должны найти способ, чтобы связать два мозга в одну систему, чтобы человек, когда будет думать о ходьбе, действительно, имел стимуляции, которые будут синхронизированы".

Источник: nashput.com