Наука 28 ноября 2023

Наноразмерный имплант восстанавливает подвижность парализованных конечностей

Далее

Исследование подтвердило эффективность крошечного спинного импланта на животных моделях.

Ученые из Университета Джонса Хопкинса разработали спинальный стимулятор, который поможет восстановить функцию нижних конечностей парализованным пациентам. Крошечное устройство неинвазивно имплантируется в позвоночник с помощью шприца. Доклинические испытания на мышах предварительно подтверждают эффективность устройства.

Травмы позвоночника прерывают поток сигналов от мозга к нижним частям тела, снижая подвижность и в тяжелых случаях приводя к полному параличу. Стимуляторы позвоночника — это устройства, которые хирургическим путем имплантируют в позвоночник, чтобы обойти место травмы и восстановить ограниченную подвижность. Недостаток существующих технологий в большом размере имплантов и необходимости проведения сложной операции на позвоночнике.

Обычные спинальные стимуляторы имплантируются либо на дорсальную поверхность спинного мозга, либо непосредственно в ткань позвоночника. В первом случае возможности импланта точно воздействовать на важные нервы ограничены, а вторая операция — вызывает повреждение тканей при имплантации и может вызывать проблемы с биосовместимостью.

Исследователи определила новое место для стимуляции — вентролатеральную поверхность позвоночного канала. Она расположена близко к двигательным нейронам и доступна для введения импланта в нужную точку без хирургического вмешательства. Ученые разработали гибкое и растягивающееся устройство крошечного размера, способное воздействовать на эти участки спинного мозга, которое вводится в организм с помощью шприца.

Иллюстрация имплантации устройства в позвоночник мышей. Изображение: Dingchang Lin et al., Nano Letters

Тестируя импланты на мышиной модели, исследователи вызывали движения ног с помощью электрического тока на два порядка более слабого, чем тот, который используется при традиционной стимуляции спины. При этом стимулятор обеспечивал более широкий диапазон движений и позволял программировать схему электрического воздействия. В результате движения лап у мышей становились более сложными и естественными, напоминающими реальные шаги, говорят ученые.

Исследователи полагают, что устройство в будущем поможет восстановить двигательную функцию у пациентов с травмами спинного мозга или неврологическими заболеваниями. В случае успеха клинических испытаний менее инвазивная и простая имплантация сделать лечение дешевым и доступным для людей по всему миру.


Читать далее:

ИИ разработал суперконденсатор, который хранит рекордное количество энергии

Посмотрите на «сердце» Млечного Пути на снимках телескопа «Джеймс Уэбб»

Найдена монета в древнеримском театре: она сильно впечатлила ученых

На обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik