Naprawa nerwów za pomocą biorusztowania wyposażonego w antenę radiową

Zdolność organizmu do naprawy uszkodzonych nerwów jest pewną tajemnicą. Dla neurologów wydaje się jasne, że uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego – mózgu i rdzenia kręgowego – nie da się naprawić. Jednak uszkodzenie nerwów w pozostałej części ciała – obwodowym układzie nerwowym – to inna sprawa.

Wiele dowodów sugeruje, że organizm może naprawić niektóre rodzaje uszkodzeń nerwów obwodowych. Ale tylko w pewnych okolicznościach i często w ograniczonym zakresie. Tak więc nowe sposoby na ponowne połączenie odciętych nerwów i wywołanie naprawy i odrastania są bardzo interesujące.

Dlatego ważna jest praca Ashoura Sliowa z Western Sydney University w Australii i kilku kolegów. Ci faceci opracowali nowy sposób na ponowne połączenie odciętego nerwu z biodegradowalnym rusztowaniem, a następnie stymulowanie go elektrycznie za pomocą pola magnetycznego na zewnątrz ciała.

Mówią, że ich technika jest minimalnie inwazyjna, w przeciwieństwie do innych metod regeneracji nerwów i może naprawić uszkodzone nerwy u szczurów.

W ostatnich latach neurolodzy odkryli, że krótka stymulacja elektryczna może znacznie poprawić sposób naprawy i odrastania nerwów.

Jednak doskonalenie tego rodzaju leczenia wiąże się z poważnymi wyzwaniami. Jednym z nich jest to, że odcięte nerwy są często ponownie zszywane, a szwy są znaczącym źródłem blizn i stanów zapalnych.

Następnie pojawia się problem zastosowania stymulacji elektrycznej. Odbywa się to często za pomocą opaski przewodzącej wokół ponownie połączonej części nerwu, która jest połączona z drutem wystającym z ciała.

To często powoduje problemy. Każde połączenie inwazyjne jest podatne na infekcję, a każde małe szarpnięcie przewodu może spowodować przemieszczenie opaski. W praktyce opaska przewodząca często migruje, co znacznie obniża jej skuteczność terapeutyczną.

Naprawa i elektryczna stymulacja nerwów obwodowych za pomocą nieinwazyjnego urządzenia jest bardzo trudna, a obecny naukowy i technologiczny know-how musi jeszcze wyprodukować skuteczny system do łączenia i wykonywania tych dwóch zadań razem, mówi Sliow i spółka.

Przyjmują inne podejście. Ci faceci opracowali opaskę wykonaną z chitozanu, biodegradowalnego materiału wykonanego z muszli krewetek. Zespół łączy to bezpośrednio z nerwem za pomocą lasera, który nie uszkadza tkanki nerwowej.

Opaska chitozanowa działa następnie jako rusztowanie dla nerwu podczas procesu gojenia. To rusztowanie jest przymocowane do tkanki za pomocą lasera bez szwów, wykorzystując w ten sposób właściwości fotoprzylepne rusztowania, mówią Sliow i spółka.

Rusztowanie chitozanowe spełnia również inną rolę. Sliow i jego koledzy wbudowali w rusztowanie złotą opaskę. Ta opaska ma średnicę około 1 milimetra i działa jak rodzaj anteny radiowej, która może odbierać sygnały elektromagnetyczne generowane na zewnątrz ciała.

Chodzi o to, że te sygnały indukują prąd w złotym pasku i że to stymuluje sam nerw.

Aby dowiedzieć się, jak dobrze działa ta tak zwana antena do przeszczepu, zespół wykorzystał urządzenie do stymulacji i naprawy nerwów kulszowych u znieczulonych szczurów Wistar. Stymulowali odcięte nerwy za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej przez 1 godzinę tygodniowo przez trzy miesiące, używając wzorca sygnałów, o których wiadomo, że wyzwalają nerwy.

Odkryli, że nerwy kulszowe regenerowały się w tym okresie i że antena była w stanie stymulować w tym czasie pracę mięśni. Ponadto antena przeszczepu była przez cały czas stabilna i nie migrowała podczas eksperymentu.

To ciekawa praca o dużym potencjale. Zdolność do naprawy nerwów zyskała dzięki rusztowaniom podtrzymującym nerw i stymulacji elektrycznej. Ale nikt nie wymyślił, jak robić obie te rzeczy jednocześnie. Do teraz.

Oczywiście przed nami praca. Na przykład urządzenie należy porównać w kontrolowanych badaniach z naprawami wykonywanymi za pomocą szwów, aby określić ilościowo, o ile jest lepsze.

Potem nadejdą próby na ludziach i jest powód do ostrożnego optymizmu. Zdaniem zespołu antena przeszczepu jest stabilna w organizmie po implantacji i może ułatwić regenerację aksonów bez znaczących skutków ubocznych.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1807.02788 : Bioadhezyjna antena do stymulacji i naprawy nerwów obwodowych

ukryć