Med-Practic
Посвящается выдающемуся педагогу Григору Шагяну

События

Анонс

У нас в гостях

Aктуальная тема

 

НОВОСТИ. Нервная система

Для восстановления дефектов нерва созданы магнитные «электрические» проводники

Для восстановления дефектов нерва созданы магнитные «электрические» проводники

Ученые разработали композитные магнитные проводники, или кондуиты, для регенерации периферических нервов. Они имплантируются в область дефекта и способствуют восстановлению внутри них поврежденного нерва.

Принцип действия кондуитов основан на пьезоэлектрическом эффекте, когда механические деформации трансформируются в электрические сигналы, которые имитируют физиологичную электроактивную среду нервов. Проводники, разработанные учеными Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха совместно с коллегами, являются биосовместимыми. В отличие от существующих на рынке аналогов, они обладают дополнительными биоактивными свойствами.

Исследование проводилось при грантовой поддержке Минобрнауки и Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журналах ACS Applied Bio Materials (Q1; IF:4,7) и Materials Today Bio (Q1; IF:8,2).

Восстановление поврежденных нервов становится проблемным процессом из-за низкой регенеративной способности зрелых нейронов. Сегодня наиболее распространенным в клинической практике подходом к закрытию повреждений является трансплантация нервов. Но данный метод имеет ряд издержек, в числе которых заболеваемость донорского места, нехватка доноров, необходимость повторной операции. Поэтому разработка эффективной терапевтической стратегии — актуальная задача мировой науки.

Одним из эффективных инструментов для формирования мягких тканей, включая нервы, являются электрические стимулы, которые могут обеспечиваться электроактивными материалами. Ученые Томского политехнического университета создали магнитные проводники на основе биосовместимого полимера поли-3-оксибутирата (ПОБ), обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Разработка реализована в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Научного центра биотехнологии РАН.

«Магнитный проводник изготовлен методом электроформования, за счет чего он имеет высокопористую микроволокнистую структуру.  Она имитирует структуру внеклеточного матрикса нервов, направляет рост нервной ткани вдоль волокон и обеспечивает транспорт различных сопутствующих метаболитов и питательных веществ к нерву. Кроме того, мы функционализировали проводник биосовместимыми наночастицами магнетита, «зашитыми» внутри волокон. Они способны оказывать непосредственную магнитомеханическую стимуляцию нервной ткани во внешнем магнитном поле. Также в магнитном поле магнетит механически воздействует на полимер, тем самым активируя пьезоэлектрический отклик. Поэтому наши кондуиты, в отличие от имеющихся аналогов, оказывают дополнительную магнитомеханическую и электрическую стимуляцию для восстановления нерва.

Лада Шлапакова, инженер-исследователь Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» ТПУ

Кондуит представляет собой полую трубку, которую можно изготовить с персонализированными размерами и структурой. Она имплантируется в область дефекта нерва, в ходе операции в трубку вставляются концы поврежденного нерва, который впоследствии восстанавливается внутри кондуита. Это происходит благодаря его свойствам — составу, микроструктуре, пористости. По мере восстановления нерва кондуит растворяется в организме с образованием безопасных продуктов разложения. В результате, в области травмы остается только восстановленный нерв.

В рамках проекта проводились биологические исследования in vitro и in vivo. Они показали, что кондуит поддерживает рост мезенхимальных стволовых клеток крысы и нейрон-подобных клеток в низкочастотном магнитном поле. А после имплантирования кондуита для терапии повреждения седалищного нерва крысы было доказано, что данный материал биосовместим и выполняет барьерную функцию, что способствует регенерации нервов.

«Электрическая стимуляция особенно актуальна для восстановления такой электрочувствительной ткани, как нервы. Нейронная сеть представляет собой сложную биоэлектрическую цепь, состоящую из множества нейронов, соединенных посредством химических и электрических синапсов. Передача сигналов в этой сети управляется электрическим полем и основана на системе электрических зарядов, нейромедиаторов и потенциалов действия. Таким образом, нейронная сеть высокочувствительна к внешним электрическим полям. Мы полагаем, что воссоздание нормальной электрической среды за счет имплантации электроактивного биоматериала обеспечивает эффективную терапию повреждений периферических нервов.

Роман Сурменев, директор Международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ

На следующем этапе проекта ученые планируют усовершенствовать волокнистую структуру кондуитов посредством ориентации волокон в определенном заданном направлении. Такая структура наиболее перспективна, поскольку точнее воспроизводит морфологию нативного внеклеточного матрикса нервов и нервных волокон. Кроме того, ведутся исследования, направленные на улучшение физико-химических свойств проводников — пьезоэлектрического отклика и гидрофильности поверхности.

Источник. poisknews.ru
Администрация сайта med-practic.com не несет ответственности

за содержание информации
Loading...
Share |

Вопросы, ответы, комментарии

Читайте также

Кофеин оказывает странное воздействие на мозг во время сна
Кофеин оказывает странное воздействие на мозг во время сна

Новое исследование показало, что кофеин не просто мешает заснуть, но и изменяет активность мозга во время сна, приближая его к состоянию, которое может нарушить восстановительные процессы...

НОВОСТИ. Сон, нарушения сна
Мозг обладает скрытым ритмом, который может раскрыть уровень интеллекта
Мозг обладает скрытым ритмом, который может раскрыть уровень интеллекта

Чем выше интеллект человека, тем лучше его мозг синхронизируется с собственным скрытым ритмом. К такому выводу пришли ученые в новом исследовании...

Новый метод скрининга болезни Паркинсона анализирует запах ушной серы
Новый метод скрининга болезни Паркинсона анализирует запах ушной серы

Большинство методов лечения болезни Паркинсона (БП) только замедляют прогрессирование заболевания. Поэтому для оптимизации лечения этого неврологического заболевания, которое со временем...

Обнаружен неожиданный метод защиты от деменции
Обнаружен неожиданный метод защиты от деменции

Датские исследователи из Орхусского университета обнаружили, что белок, вырабатываемый бактерией Helicobacter pylori — возбудителем язвы желудка, — способен замедлять развитие деменции...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Ученые разработали электронную татуировку для измерения умственной нагрузки и предотвращения выгорания
Ученые разработали электронную татуировку для измерения умственной нагрузки и предотвращения выгорания

Исследователи разработали временную электронную татуировку, которая расшифровывает мозговые волны для измерения умственного напряжения и предотвращения «выгорания»...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Ученые выявили ключевые области мозга, отвечающие за различие между реальностью и воображением
Ученые выявили ключевые области мозга, отвечающие за различие между реальностью и воображением

Нейробиологи выявили две области мозга, играющие ключевую роль в различении воображаемого и реального. В ходе визуализационных экспериментов, веретенообразная извилина — ключевая...

Тишина лечит: новое исследование показало ее влияние на мозг
Тишина лечит: новое исследование показало ее влияние на мозг

Новое исследование показало: тишина — это не просто отсутствие звука, а активная сила, способная трансформировать мозг и улучшить общее состояние здоровья...

НОВОСТИ. Психическое здоровье
В США одобрен первый анализ крови для диагностики болезни Альцгеймера
В США одобрен первый анализ крови для диагностики болезни Альцгеймера

Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) в пятницу, 16 мая 2025 года, разрешило продажу первого диагностического устройства...

НОВОСТИ. Новые методы диагностики НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Стимуляция блуждающего нерва помогает пациентам с ПТСР в долгосрочной перспективе
Стимуляция блуждающего нерва помогает пациентам с ПТСР в долгосрочной перспективе

В первом в своем роде клиническом исследовании ученые из Техасского университета в Далласе и Медицинского центра Университета Бэйлора показали, что у пациентов с устойчивым к лечению...

НОВОСТИ. Психическое здоровье НОВОСТИ. Стресс НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Мозг: открытие наконец-то проливает свет на тайну стойких привычек
Мозг: открытие наконец-то проливает свет на тайну стойких привычек

Нейробиологи обнаружили вторую систему обучения в мозге, которая может объяснить устойчивость привычек, даже самых сильных. Если классическая система основана на предсказании вознаграждения...

Пациент с БАС впервые отредактировал и озвучил видео силой мысли с помощью Neuralink
Пациент с БАС впервые отредактировал и озвучил видео силой мысли с помощью Neuralink

В новом прорыве для технологии нейроинтерфейсов Брэд Смит, первый невербальный пациент с имплантом Neuralink, продемонстрировал, как он редактирует и озвучивает видео...

Ученые открыли новый способ борьбы с болезнью Альцгеймера
Ученые открыли новый способ борьбы с болезнью Альцгеймера

Предотвратить образование бляшек в головном мозге, которые вызывают болезнь Альцгеймера, можно воздействием на белки — регуляторы воспалительных процессов, считают специалисты...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Конкурент Neuralink получил разрешение FDA на разработку нового типа нейрочипов
Конкурент Neuralink получил разрешение FDA на разработку нового типа нейрочипов

Один из соучредителей Neuralink занимается разработкой нового типа мозгового импланта...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Замена нейронов при болезни Паркинсона
Замена нейронов при болезни Паркинсона

В журнале Nature опубликованы результаты клинических исследований по лечению болезни Паркинсона новым методом, заключающимся в замене утраченных дофаминовых нейронов новыми...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Опухоли головного мозга: диагностика и лечение в медицинском центре «Наири» и радиотерапевтическом центре «Эребуни»
Опухоли головного мозга: диагностика и лечение в медицинском центре «Наири» и радиотерапевтическом центре «Эребуни»

Опухоли головного мозга могут быть как доброкачественными, так и злокачественными. Однако даже доброкачественные образования могут быть опасны, так как сдавливают...

Новости НОВОСТИ. Цифры и факты из Армении

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ