Като вземат ултратънки филми и цветни пигменти, използвани рутинно в хранителната индустрия, учените са разработили имплантируемо устройство, което може да стимулира нервните клетки за ускоряване на заздравяването. Активирана от светлина, технологията е демонстрирана в първи по рода си лабораторни експерименти и предлага нов инструмент за изследване и потенциално манипулиране на нервната система.
Използването на електрическа симулация за справяне с увредените нерви е утвърден начин за лечение на болка или ускоряване на заздравяването в случай на нараняване. Този тип терапия обикновено се доставя чрез инвазивни процедури, при които се имплантират електроди за администриране на електрическа стимулация, но учените правят обещаващ напредък към алтернативни подходи.
Последните примери включват по-меки електроди вместо твърдите, използвани днес, разтворими импланти, които предлагат две седмици непрекъсната стимулация, и подобни на колани устройства, които обвиват пикочните мехури, за да възстановят функцията на органите. Добавя друг към басейна екип от австрийския технологичен университет в Грац, Университета в Загреб и CEITEC в Чешката република, чието решение започва със светлочувствителни цветни пигменти.
Тези пигменти са били използвани за образуване на тънък като вафла филм с дебелина само няколко нанометра, който е в състояние да превърне светлината в електрически заряд, същият механизъм, който играе в сърцето на органичните слънчеви клетки. Като пипетират нервните клетки върху филма и им позволяват да растат, те реагират на електрическия заряд чрез генериране на собствени електрически импулси, известни като потенциали на действие, които позволяват комуникация между различни нервни клетки.
В лабораторни експерименти учените успяха да покажат, че нервните клетки, отглеждани върху филма, могат да бъдат задействани от светкавици с бърз огън, за да произведат потенциали за действие и да стимулират близките нервни клетки. Използваният тип червена светлина може да проникне дълбоко в тялото, без да причинява увреждане, докато самите пигментни филми се понасят добре от човешки и животински клетки.
„За разлика от сегашната обичайна електростимулация чрез метални електроди, нашите пигментни филми представляват напълно нов начин за стимулиране на нервните клетки“, каза авторът на изследването Тереза Риенмюлер.
Учените описват възможните приложения на технологията като широкообхватни, но виждат особен потенциал при лечението на тежки мозъчни наранявания. В тези сценарии имплантът може да бъде разгърнат, за да предотврати умирането на нервните клетки и да засили лечебния процес. Технологията може да намери приложение и при други неврологични наранявания и терапия за болка и въпреки че има работа, за да се подготви за клинична употреба, учените смятат, че първите филми могат да бъдат имплантирани през следващите две години.
Изследването е публикувано в списанието Усъвършенствани технологии за материали.
Източник: TU Грац
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
