Место контакта между двумя нейронами
Команда учёных из НИУ МИЭТ совместно с другими научными организациями разработала уникальный материал, призванный кардинально улучшить процесс восстановления повреждённых нервов в человеческом теле. Главное преимущество новинки — возможность проведения электрической стимуляции нервной ткани без образования рубцов, что делает процедуру значительно «мягче» и эффективнее для пациента. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Polymers.
Хронические нейропатические боли, в отличие от обычных, возникают не из-за механических повреждений, а вследствие нарушений в работе нервной системы. Такие состояния могут быть вызваны различными причинами, включая травмы, диабет, онкологические заболевания, химиотерапию и даже ампутацию конечностей, при которой пациенты могут ощущать фантомные боли в отсутствующих частях тела, как объясняют эксперты НИУ МИЭТ.
В настоящее время для борьбы с хроническими нейропатическими болями применяется электростимуляция. Методика заключается в определении параметров болевых сигналов и их последующем блокировании с помощью точечных электрических импульсов, направляемых к нервной ткани спинного мозга, рассказал Александр Герасименко, заместитель директора Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ.
Однако существующие стержневые электроды имеют существенный недостаток: их «жёсткий» контакт с биологической тканью часто приводит к образованию рубцов. Эти рубцы, в свою очередь, препятствуют прохождению электрического тока и затрудняют дальнейшее восстановление нервов, отметил доцент того же института Михаил Савельев.
Новый электродный материал, разработанный учёными НИУ МИЭТ в сотрудничестве с НПК «Технологический центр», Институтом нанотехнологий микроэлектроники РАН и Сеченовским университетом, обеспечивает «мягкое» взаимодействие с тканями организма. Выступая в роли «переходника» между нервной тканью и электростимулирующим устройством, этот материал способствует правильному росту нервных клеток и предотвращает формирование рубцовой ткани.
«Предложенный композитный материал может использоваться как для изготовления электродов, так и в качестве их покрытия. По всему миру более полумиллиарда людей страдают от нейропатической боли, и около трети из них не удовлетворены результатами лечения. Все эти пациенты являются потенциальными кандидатами на электростимуляцию, но её широкое применение ограничено недостаточной биосовместимостью традиционных электродов. Наш материал способен решить эту проблему, значительно улучшая качество жизни людей с хроническими заболеваниями и состояниями», — подчеркнул Михаил Савельев.
Композит состоит из биополимера хитозана, получаемого из панцирей моллюсков, углеродных нанотрубок, обеспечивающих электропроводность, и молекул эозина-Н — специального красителя, который отвечает за «сшивку» материала. Такая уникальная комбинация обеспечивает не только высокую биосовместимость, но и позволяет создавать электроды различной формы благодаря точному подбору параметров лазерного воздействия, добавил специалист.
В ближайших планах учёных — проведение испытаний нового композитного материала для электростимуляции нервных тканей спинного мозга.
Разработка была осуществлена при финансовой поддержке Министерства высшего образования и науки Российской Федерации.
