Сама идея чудо-прибора, внедренного в мозг или иную часть тела и исцеляющего от всего — начиная с нейродегенеративных расстройств и заканчивая параличом, как будто сошла со страниц научно-популярного романа. Звучит невероятно, но только не для сотрудников лаборатории Чарльза Либера.
Во главе с Либером, преподаватель-стажер по химии Марк Хайман в составе международной команды исследователей изобрел электронный нанокаркас, вводимый через иглу. Подключенный к внешним приборам, такой имплантат позволяет отслеживать нервную деятельность, стимулировать ткани и даже способствует нейронной регенерации. Так утверждается в статье Nature Nanotechnology от 8 июня.
«Я вижу за этим будущее. Открывается новая эра применения электроники в биологии. За последние 30 лет человечество сделало огромный шаг в микротехнологиях, что позволяет выпускать жесткие зонды всё меньших размеров, но еще никто биологически не применял электроприборы в клеточных исследованиях», — уверенно заявил Либер, руководящий факультетом инженерных и прикладных наук в Гарварде.
В ранее проделанных работах он со своими коллегами продемонстрировал возможность создания «кибернетических» тканей на примере сердечных и нервных клеток, выращенных при помощи внедренных нитей. Ученые уловили электрические импульсы, генерируемые полученными тканями, а также зафиксировали изменения в импульсах при применении кардио- или нейростимуляторов.
«Мы убедились в возможности создания некоего каркаса и выращивания клеток внутри него, но при этом не представляли, каким образом встроить все это в живую ткань. Для изучения мозга мало изобрести какой-либо датчик, его еще необходимо ввести в организм. Полученный нами каркас оказался практически незаметным и очень пластичным, как полимер. Он легко проходил через стеклянную трубку или пипетку. Все это навело нас на мысль ввести каркас через иглу шприца», — прокомментировал Либер.
Идея вживления электроники в мозг не нова — глубокая стимуляция применяется при лечении ряда заболеваний уже десятилетиями. Но нанокаркас действует совсем в другом масштабе.
«Существующие технологии вживления имплантатов примитивны и грубы по сравнению с устройством мозга. Независимо от своей основы — силикон или гибкие полимеры — они неизбежно вызывают воспаление, в результате чего возникает необходимость периодической стимуляции или их перемещения. Наши электро-инъекции имеют субклеточную структуру и в миллион раз пластичнее любого своего аналога, они практически неосязаемы. Я бы назвал и «нейрофилами» из-за стремления к взаимодействию с нейронами», — пояснил Либер.
Процесс изготовления такого каркаса по сути очень напоминает травление микроплаты. На растворимую основу наслаиваются нанонити вперемешку с биополимером. Затем внешний слой растворяется и остается пластичная сетка, которую можно набрать в шприц и ввести подобно обычной инъекции.
Введенный каркас поддерживает двустороннюю связь с обычными приборами диагностики, что позволяет с его помощью фиксировать и стимулировать нервную активность.
Следующим шагом в работе ученых станет изучение реакции организма на такие электронные инъекции в течении более длительного срока.
Отдел развития технологий Гарварда уже запросил временный патент и в настоящий момент активно привлекает коммерческих партнеров.
По словам профессора, ничего подобного ранее не применялось в нейробиологии или медицине в целом, что открывает широкие перспективы использования разработки.
«На мой взгляд сама возможность точно установить в нужных местах или даже в отдельных нейронах контрольный прибор для длительных наблюдений даст огромный толчок нейробиологии», — отметил в заключении он.
23 января 2023, Понедельник
Лечение рака груди в Израиле
Лечение рака груди в Израиле проводится по самым современным технологиям, используются прогрессивные методы оперативного, химиотерапевтического, радиологического и гормонального воздействия. Тактика в каждом индивидуальном случае отличается в зависимости от типа рака груди, его инвазивности и степени. Обычно в схему входят местная терапия – воздействие непосредственно на опухолевые ткани, и системная – влияние...
12 декабря 2022, Понедельник
Профилактика раковых заболеваний
Рак – одна из разновидностей онкологических патологий, происходящая из эпителиальной ткани. Различают такие виды рака, как: саркома – опухоль соединительной ткани глиома – новообразования из нервных клеток лейкоз или лимфома — болезни кроветворной системы Раковым заболеваниям подвержен практически каждый человек — совершенно внезапно нормальная клетка начинает безостановочно делиться и даёт начало...
24 ноября 2022, Четверг
Стентирование Orsiro
Стентирование в Израиле выходит на новый уровень — начинают выпуск нового стента Orsiro фирмы BIOTRONIK Israel. Это первый в мире гибридный коронарный стент, содержащий биоразлагаемый полимерный слой (Drug Eluting Stent) и являющийся уникальным методом при стентировании сосудов сердца, используя высокую рентгеноконтрастность и радиальную устойчивость. Металлический стент покрыт пассивным слоем ПРОБИО, который практически...