В теории должно быть возможно внедрить устройства, посылающие правильное соединение электрического пульса и химикатов вниз спинной мозг, чтобы восстановить движение после паралича. Но практическая проблема находит не только что-то, что функционирует, но также и это соответствует мягкой ткани спинного мозга.Имплантат электронной твердой мозговой оболочки сделан из материала, соответствующего мягкой ткани спинного мозга.Кредит изображения: EPFL/Alain Херцог
Исследователи повреждения позвоночника проверили различные типы имплантатов, но достигли контрольно-пропускного пункта; в то время как устройства выполняют для начала, в дальнейшей перспективе мягкая и эластичная ткань в спинном мозге трется о твердый материал.В течение долгого времени эти традиционные имплантаты приводят к воспалению, наращиванию рубцовой ткани и иммунному отторжению.
Теперь, в новом Научном исследовании, исследователи из Швейцарии и США описывают, как они проверили маленькое устройство, сделанное из гибкого материала, соответствующего механическим свойствам живой ткани и поставляющего адекватные электрические импульсы и химикаты. Они также показывают, как это восстановило движение у крыс, парализованных повреждением спинного мозга.После внедрения его в крыс исследователи нашли, что устройство не вызвало повреждения ткани и не было отклонено, даже после 2 месяцев.
Традиционные имплантаты – потому что они более тверды – вызвали бы значительное повреждение ткани нерва в течение этого промежутка времени.Новый имплантат соответствует форме и механическим свойствам твердой мозговой оболочкиУстройство – звонило, имплантат электронной твердой мозговой оболочки – включает прозрачный субстрат силикона, копированный с микрожидкими каналами, поставляющими препараты, и мягкие электроды сделали из платины и силикона с поддающимися растягиванию золотыми межсоединениями, передающими и передающими электрические сигналы.Материал имплантата электронной твердой мозговой оболочки соответствует форме и механическим свойствам твердой мозговой оболочки – защитная мембрана мозгового и спинного мозга.
Соавтор исследования и эксперт в нейропротезировании Стефани Лэкур, преподаватель в Ecole polytechnique federale de Lausanne (EPFL) в Швейцарии, говорит:«Наш имплантат электронной твердой мозговой оболочки может остаться в течение длительного периода времени на спинном мозге или коре, точно потому что это имеет те же механические свойства как сама твердая мозговая оболочка. Это открывает новые терапевтические возможности для пациентов, страдающих от неврологической травмы или нарушений, особенно люди, ставшие парализованными после повреждения спинного мозга».Особенность имплантата – то, что он может контролировать электрические сигналы от мозга в режиме реального времени.
Когда исследователи сделали это, они смогли видеть точно, чем состояли в том следующие намеченные движения крыс, прежде чем они фактически выполнили их.Лэкур говорит больше об устройстве электронной твердой мозговой оболочки в видео ниже:
Экспертные знания от нескольких областей объединились, чтобы сделать устройствоМатериал является результатом экспертных знаний, объединяющихся от различных областей – включая материаловедение, электронику, нейробиологию, медицину и программирование.
В то время как в настоящее время тихая работа с крысами, исследователи планируют двигаться в клинические испытания у людей. Они предвидят многообещающее будущее для имплантата электронной твердой мозговой оболочки в лечение широкого спектра болезней, включая эпилепсию, болезнь Паркинсона и лечение боли.В октябре 2014, сообщил, как парализованный человек из Польши смог идти снова после того, как клетки носа восстановили его спинной мозг.
Хирурги выполнили процедуру, сделавшую мост через место раны, таким образом, невроциты – поощренный специальным типом клетки носа, названной обонятельной ensheathing клеткой (OEC) – могли повторно вырасти через рубцовую ткань.