Първият образец за биоелектронно лекарство ускорява възстановяването на нервите (видео)

Разработен е първият образец на биоелектроника - имплантируемо, биоразградимо безжично устройство, което ускорява възстановяването на нервите и подобрява лечението на увредените нерви.

Постижението е на изследователи от Северозападния университет и Университета на Вашингтон в Сейнт Луис, съобщава сайтът ЕurekАlert!.

Устройството доставя регулярни електрически импулси до увредени периферни нерви при плъхове след хирургическа намеса, ускорявайки възстановяването на нервите в краката им и подобрявайки окончателното възстановяване на мускулната сила и контрол. 

Безжичното устройство има размер 18 мм в диаметър и е с дебелината на лист хартия. То може да работи около две седмици, преди да се абсорбира естествено в тялото.

Учените смятат, че такива технологии един ден могат да допълнят или заменят фармацевтичните лечения за различни медицински състояния при хората. Този тип технология, която изследователите наричат ​​"биоелектронно лекарство", осигурява терапия и лечение за клинично значим период от време и директно на мястото, където е необходимо, като по този начин намалява страничните ефекти или рисковете, свързани с постоянните традиционни импланти.

"Тези инженерни системи осигуряват активна,терапевтична функция в предварително заложена доза и след това естествено изчезват в тялото без следа", разказва Джон Роджърс (John A. Rogers) от Северозападния университет, пионер в био-интегрираните технологии и съавтор на проучването. "Този подход към терапията ни позволява да мислим за варианти, които превъзхождат лекарствата и химията."

Изследването е публикувано на 8 октомври в списание Nature Medicine.

Устройството не е тествано при хора, но откритието е обещаващо като бъдеща терапевтична възможност за пациенти с увреждания на нервите. За случаите, изискващи операция, стандартната практика е да се направи някаква електрическа стимулация по време на операцията, за да се подпомогне възстановяването. Но досега лекарите не разполагаха със средства за непрекъснато осигуряване на такова допълнително подпомагане в различни времеви точки по време на процеса на възстановяване и изцеление.

През последните осем години Роджърс и неговата лаборатория са разработили пълна колекция от електронни материали, конструкция на устройствата и техники за производство на биоразградими устройства с широк спектър от възможности, които предлагат потенциал за справяне с неизброими медицински нужди.

Така екипът на Роджърс, съвместно с Уилсън "Зак" Рей (Wilson "Zack" Ray) и колегите му от Университета във Вашингтон, проектират и разработват тънко, гъвкаво устройство, което обвива увредения нерв и доставя електрически импулси за подбрани часове от време няколко дни, преди устройството да се разгради безопасно в организма. Устройството се захранва и управлява безжично от предавател извън тялото, който действа малко като пад за безжично зареждане на мобилни телефони.

След това учените от Университета във Вашингтон изследват биоелектронното устройство при плъхове с ранени седалищни нерви. Този нерв изпраща сигнали нагоре и надолу по краката и контролира мускулите на краката. Изследователите използват устройството, за да осигурят един час на ден електрическа стимулация за плъховете за един, три или шест дни или без никаква електрическа стимулация и след това да наблюдават тяхното възстановяване през следващите 10 седмици.

Те установяват, че всякаква електрическа стимулация помага на плъховете да възстановят мускулната си маса и сила. Освен това, колкото повече дни се прави електростимулацията, толкова по-бързо и по-добре плъховете възстановяват нервната си сигнализация и мускулна сила. Не са открити неблагоприятни биологични ефекти от устройството и неговата реабсорбция.

Чрез промяна на състава и дебелината на материалите Роджърс и екипа му могат да контролират точния брой дни за работа на устройството, преди да бъде разградено в тялото. Новите версии могат да осигуряват електрически импулси в продължение на седмици, преди да се разрушат. Способността на устройството да се разгради в тялото премахва нуждата от втора операция за изваждане на небиоразградимо устройство, като по този начин се елиминира допълнителния риск за пациента.