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

Выявлены генетические мутации ассоциированные с долголетием и развитием болезни Альцгеймера
Выявлены генетические мутации ассоциированные с долголетием и развитием болезни Альцгеймера

В журнале Aging Cell опубликованы результаты исследования, посвященного генетическим мутациям, способствующим долголетию и сохранению когнитивных способностей у пациентов...

НОВОСТИ. Генетика НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Есть эффект! Прогрессирование болезни Паркинсона замедлили введением антител
Есть эффект! Прогрессирование болезни Паркинсона замедлили введением антител

Предварительные испытания лекарства, нацеленного на белковые скопления, характерные для болезни Паркинсона, могут замедлить прогрессирование двигательных симптомов...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Новая модель вселяет надежду на успехи лечения болезни Альцгеймера
Новая модель вселяет надежду на успехи лечения болезни Альцгеймера

Новая математическая модель позволяет говорить о новых перспективах в области прогнозирования и лечения болезни Альцгеймера. Большинство математических моделей...

Британский геронтолог назвала условия для профилактики деменции
Британский геронтолог назвала условия для профилактики деменции

Профессор-геронтолог Королевского колледжа Лондона (Великобритания) Клэр Стивс развенчала миф о необходимости длительных прогулок для поддержания здоровья...

Анализ крови на деменцию: в Британии испытывают тест на болезнь Альцгеймера
Анализ крови на деменцию: в Британии испытывают тест на болезнь Альцгеймера

В Великобритании начинаются масштабные клинические испытания, в ходе которых ученые надеются обучиться ранней диагностике болезни Альцгеймера...

НОВОСТИ. Новые методы диагностики НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Эксперты перечислили способные снизить риск болезни Альцгеймера привычки
Эксперты перечислили способные снизить риск болезни Альцгеймера привычки

Упорядоченный сон, полчаса прогулок в день и столько же времени на просмотр телевизора в свободное время ― и риск возникновения болезни Альцгеймера будет значительно снижен...

Нарушения ориентации в пространстве позволят прогнозировать болезнь Альцгеймера
Нарушения ориентации в пространстве позволят прогнозировать болезнь Альцгеймера

Как обнаружили ученые из Калифорнийского университета, люди, подверженные риску болезни Альцгеймера, имеют нарушения ориентации в пространстве до снижения других когнитивных функций...

Ученые узнали, как при семантической деменции утрачиваются языковые навыки
Ученые узнали, как при семантической деменции утрачиваются языковые навыки

Международный коллектив исследователей при участии нейроученых из НИУ ВШЭ создал вычислительную модель, имитирующую семантическую деменцию...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Прорыв в биопечати. Ученые впервые создали ткань человеческого мозга
Прорыв в биопечати. Ученые впервые создали ткань человеческого мозга

Американским биологам удалось напечатать на биопринтере первый в мире образец искусственной нервной ткани, которая растет и передает сигналы так же, как человеческий мозг...

НОВОСТИ. Открытия, происшествия НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Взаимосвязь приема ингибиторов фосфодиэстеразы 5-го типа для лечения эректильной дисфункции и риска развития деменции
Взаимосвязь приема ингибиторов фосфодиэстеразы 5-го типа для лечения эректильной дисфункции и риска развития деменции

В журнале Neurology опубликованы результаты исследования по оценке связи между приемом ингибиторов фосфодиэстеразы 5-го типа и риском развития болезни Альцгеймера у мужчин...

НОВОСТИ. Уроандрология
Российские медики впервые использовали биостекло для восстановления черепа ребенку
Российские медики впервые использовали биостекло для восстановления черепа ребенку

Нейрохирурги Европейского медицинского центра (ЕМС) впервые в России выполнили операцию по реконструкции черепа с использованием индивидуального имплантата из...

НОВОСТИ. Хирургия
Компания Neuralink успешно вживила чип в мозг человека
Компания Neuralink успешно вживила чип в мозг человека

Компания Neuralink в этом году провела первую операцию по вживлению в головной мозг пациента импланта, позволяющего наладить взаимодействие с компьютером...

НОВОСТИ. Открытия, происшествия НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Ученые обнаружили новые признаки для раннего выявления болезни Альцгеймера
Ученые обнаружили новые признаки для раннего выявления болезни Альцгеймера

JINS: тонкие изменения в памяти, внимании и ориентировании предвещают деменцию

Отмечается, что болезнь Альцгеймера является прогрессирующим неврологическим заболеванием...

В Москве ИИ подключили к КТ для выявления признаков инсульта
В Москве ИИ подключили к КТ для выявления признаков инсульта

В Москве запустили два комплексных сервиса искусственного интеллект (ИИ) для компьютерной томографии головного мозга, рассказала вице-мэр Анастасия Ракова, курирующая вопросы социального развития...

НОВОСТИ. Новые методы диагностики НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ