Изследователите са разработили мек проводим електрод, който не изисква инвазивна хирургия за имплантиране и се резорбира от тялото с течение на времето. Те казват, че техният метод може да бъде нов начин за лечение на нехронични състояния като рак и нервни увреждания с електрическа стимулация.
Терапевтичната електрическа стимулация на тъканите и нервната система често се използва при хронични състояния като болестта на Паркинсон или епилепсия, където хирургически имплантирани електроди осигуряват електрически импулси към специфични области на мозъка. Но електротерапията може да бъде от полза и за тези с нехронични състояния като болка, наранявания на нервите или рак.
Изследователи от университета в Лунд и университета в Гьотеборг са разработили проводим органичен електрод, който се вкарва без инвазивна хирургия, интегрира се в тялото и се разтваря с течение на времето.
„Нашата работа естествено интегрира електрониката с биологични системи, което отваря възможности за терапии за нехронични заболявания, които са трудни за лечение“, каза Мартин Хьорт, водещ автор на изследването. „В изследването използвахме риба зебра, отличен модел за изследване на органични електроди в мозъчни структури.“
Изследователите създадоха своите електроди, използвайки A5, водоразтворим смесен йонно-електронен полимер с уникални качества: той се сглобява сам в отливка от гел и генерира високопроводим хидрогел, който остава стабилен в продължение на няколко месеца. Също така се състои от малки полимери, наречени олигомери, което му придава по-добри биорезорбционни свойства.
Използвайки риба зебра, модел на регенерация на крайник и невропатия или увреждане на нервите, което води до болка, изследователите инжектираха A5 в мозъка на рибата с помощта на спринцовка с диаметър на канюлата 30 µm (наночастиците A5 са средно с размер 80 nm) . Когато A5 взаимодейства с ендогенни йони, той се подрежда, за да образува стабилен мек електрод.
С течение на времето дебелината на мекия електрод се увеличи и от него започнаха да растат дендрити, образувайки тясна връзка с околните клетки. Чрез прилагане на електрически импулси към мозъчни резени, изрязани от рибата с имплантирани електроди, изследователите могат да контролират нервната сигнализация.
“[W]Разработихме техника, при която разтвор от наночастици се инжектира в тъканта с помощта на игла с размер на човешки косъм“, каза Роджър Олсон, съответен автор на изследването. „Тези частици, съставени от малки молекулни вериги (полимери), след това се самоорганизират в проводяща структура и се интегрират с клетките на тялото.“
Проводимата структура започна да се разгражда около девет дни след поставянето, преди да се резорбира напълно, без да причини увреждане на рибата.
Изследователите казват, че техните нови минимално инвазивни електроди отварят възможности за използването им при нехронични лечения. Следващата стъпка е да изпробвате процедурата върху по-големи мозъци – на гризачи и примати.
Изследването е публикувано в сп Nature Communications.
източник: Университет Лунд
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
