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

От инсульта к полноценной жизни: ученые сделали важное открытие
От инсульта к полноценной жизни: ученые сделали важное открытие

Ученые сделали важное открытие, которое может кардинально изменить подход к реабилитации пациентов после инсульта. Исследование, опубликованное...

Парализованный пациент встал на ноги после лечения стволовыми клетками
Парализованный пациент встал на ноги после лечения стволовыми клетками

В ходе первого в своем роде клинического испытания, проведенного в Японии, метод лечения травм спинного мозга, основанный на перепрограммированных стволовых клетках...

НОВОСТИ. Новые методы лечения НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
NatCom: выявлена сеть мозга, связанная с генерализованной эпилепсией
NatCom: выявлена сеть мозга, связанная с генерализованной эпилепсией

Исследователи из Клиники «Бригем энд уименс» и Гарвардской Медицинской школы обнаружили, что генерализованные эпилептические приступы связаны с определенной...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Ученые обнаружили соединение, которое возможно сможет восстановить полный двигательный контроль после инсульта
Ученые обнаружили соединение, которое возможно сможет восстановить полный двигательный контроль после инсульта

Исследователи впервые обнаружили соединение, которое помогает восстановить полный двигательный контроль после инсульта - способность...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Лечение рассеянного склероза высокими дозами витамина D
Лечение рассеянного склероза высокими дозами витамина D

По результатам24-месячного исследования, опубликованным в журнале JAMA, было показано, что высокие дозы витамина D влияют на активность рассеянного склероза...

НОВОСТИ. Новые методы лечения
Связь между болезнями десен и деменцией
Связь между болезнями десен и деменцией

Крепкие десны — блестящий ум! Исследования показывают, что болезни десен имеют более серьезные последствия, чем мы думали. Подробнее об этом рассказала стоматолог...

НОВОСТИ. ЛОР заболевания НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Обратный эффект. Ученые нашли фактор, усугубляющий болезнь Паркинсона
Обратный эффект. Ученые нашли фактор, усугубляющий болезнь Паркинсона

Фермент катепсин D, который ранее рассматривался как потенциальное лекарство для борьбы с медленно прогрессирующими заболеваниями нервной системы...

Электроэнцефалография позволяет прогнозировать развитие когнитивных нарушений
Электроэнцефалография позволяет прогнозировать развитие когнитивных нарушений

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали инструмент на базе технологии искусственного интеллекта, который позволяет анализировать...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Ученые выяснили, за счет чего ретиноевая кислота избирательно убивает метастатические клетки нейробластомы
Ученые выяснили, за счет чего ретиноевая кислота избирательно убивает метастатические клетки нейробластомы

Нейробластома — это солидная опухоль, возникающая у детей. При заболевании с высокой степенью риска прогноз плохой. Десятилетия назад добавление к лечению...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Новые методы лечения
PNAS: загрязнение воздуха способствует развитию болезни Альцгеймера
PNAS: загрязнение воздуха способствует развитию болезни Альцгеймера

Загрязнение воздуха ежегодно становится причиной почти 7 миллионов преждевременных смертей, и его последствия выходят далеко за рамки легких...

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Новый биомаркер бокового амиотрофического склероза
Новый биомаркер бокового амиотрофического склероза

Диагностика бокового амиотрофического склероза (БАС) зачастую бывает затруднительна. В журнале Neurology опубликованы результаты исследования нового биомаркера...

НОВОСТИ. Новые методы диагностики НОВОСТИ. Лабораторные исследования НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
FDA одобрило нейростимулятор для лечения болезни Паркинсона в режиме реального времени
FDA одобрило нейростимулятор для лечения болезни Паркинсона в режиме реального времени

FDA одобрило инновационную систему компании Medtronic, которая посылает в мозг электросигналы для лечения моторных симптомов болезни Паркинсона и самостоятельно...

НОВОСТИ. Лекарственные средства НОВОСТИ. Фармацевтический рынок
За восемь лет на 50%. Количество микропластика в мозге человека увеличивается быстрее, чем в других органах
За восемь лет на 50%. Количество микропластика в мозге человека увеличивается быстрее, чем в других органах

Исследование, проведенное американскими и колумбийскими специалистами в области медицины, выявило увеличение уровня микрочастиц пластика в мозговой ткани людей...

НОВОСТИ. Открытия, происшествия
Препарат от Eli Lilly для лечения болезни Альцгеймера одобрен в Великобритании
Препарат от Eli Lilly для лечения болезни Альцгеймера одобрен в Великобритании

Управление по контролю лекарственных средств и изделий медицинского назначения Великобритании (MHRA) одобрило препарат Kisunla (донанемаб) от Eli Lilly, предназначенный для лечения ранней...

НОВОСТИ. Лекарственные средства
Остеопороз может быть маркером деменции. И наоборот
Остеопороз может быть маркером деменции. И наоборот

Эндокринолог Дудинская рассказала о взаимосвязи болезни Альцгеймера и низкой плотностью костей...

НОВОСТИ. Травматология и ортопедия

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ