Биоразлагаемый имплантат восстановил подвижность крыс с поврежденным нервом

Китайские ученые разработали биоразлагаемый электрический стимулятор регенерации нервной ткани и проверили его работу на крысах. Он успешно восстановил разорванные седалищные нервы животных. Статью с результатами испытаний опубликовал научный журнал Science Advances.

"Каждый год более миллиона людей заполучают повреждения периферийных нервов. Часто из-за этого они теряют подвижность или их органы чувств начинают работать хуже. С помощью существующих методик пересадки нейронов от подобных проблем может избавиться лишь половина пациентов. Мы создали полностью биоразлагаемый, автономный и ультраминиатюрный прибор, который может запустить процесс регенерации этих нервов", – пишут исследователи.

Травмы позвоночника и повреждения спинного мозга часто приводят к частичному или полному параличу конечностей. Молекулярные биологи и нейрофизиологи разрабатывают несколько методик лечения подобных форм паралича. Некоторые пытаются использовать для этого стволовые клетки, которые могут встраиваться в поврежденные участки спинного мозга и восстанавливать связь между ними.

Другие ученые пытаются решить эту проблему, обрабатывая поврежденные нервы с помощью электрических импульсов, биологически активных веществ или интерфейсов "мозг – компьютер" для прямого подключения конечностей к головному мозгу. Аналогичные подходы разрабатываютъ и для восстановления работы крупных периферийных нервов, повреждение которых тоже часто ведет к параличу и прочим формам инвалидности.

Группа китайских нейрофизиологов и биотехнологов под руководством доцента Университета Циньхуа Лань Иня разработала миниатюрный электростимулятор поврежденных нейронов, который постепенно распадается после имплантации в организм пациента.

Он представляет собой полый и пористый многослойный "рукав" и состоит из волокон поликапролактона, полилактида и триметилен карбоната, биодеградируемых полимеров, а также электродов, отлитых из сплавов магния, железа и марганца.

Эту конструкцию нужно надеть на обе части поврежденного нерва. Они закрепляется на нерве таким образом, что благодаря химическим взаимодействиям между электродами и окружающей средой через металл и соединенные с ними нервные волокна начинает протекать электричество.

После электростимуляции нейроны и окружающие их вспомогательные клетки начинают вырабатывать вещества, которые помогают поврежденному нерву регенерировать. Сам полимерный рукав и его металлические компоненты постепенно растворяются, уступая место растущим нервным клеткам.

Работу этих имплантатов ученые проверили на нескольких крысах. У животных перед опытами удалили часть седалищного нерва длиной примерно в сантиметр. Дальнейшие наблюдения показали, что после электростимуляции его половинок подвижность грызунов полность восстановилась примерно через три месяца после имплантации рукава.

В ближайшее время Лань Инь и его коллеги планируют проверить, можно ли использовать подобную систему для восстановления более длинных поврежденных участков нервов, а также для лечения других повреждений периферической и центральной нервной системы.