Место контакта между двумя нейронами
Российские исследователи из Национального исследовательского университета «МИЭТ» совместно с научным коллективом разработали инновационный подход к восстановлению поврежденных нервов. Этот метод, подробно описанный в журнале «Polymers», предполагает использование нового инструмента, который делает процедуру электрической стимуляции нервной ткани значительно более щадящей для пациентов, предотвращая образование рубцов.
Хронические нейропатические боли существенно отличаются от обычных, поскольку их причиной являются не физические повреждения тканей, а нарушения в функционировании нервной системы. Такие симптомы могут возникать вследствие травм, различных форм сахарного диабета, онкологических заболеваний, химиотерапии или ампутации конечностей. Как пояснили специалисты НИУ МИЭТ, при нейропатических болях пациенты нередко испытывают фантомные ощущения в отсутствующих частях тела.
В настоящее время для облегчения хронических нейропатических болей широко применяется электростимуляция. Александр Герасименко, заместитель директора Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ, пояснил, что этот процесс включает в себя первоначальное определение параметров болевых сигналов и последующее их блокирование путем подачи точно рассчитанных электрических импульсов к нервным тканям спинного мозга.
Однако традиционные стержневые электроды имеют существенный недостаток: их «жесткий» контакт с биологическими тканями часто приводит к образованию рубцов. Эти рубцы не только препятствуют эффективному прохождению электрического тока, но и мешают естественному восстановлению нервов, о чем рассказал Михаил Савельев, доцент Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ.
В ответ на эти вызовы, ученые НИУ МИЭТ, в сотрудничестве с НПК «Технологический центр», Институтом нанотехнологий микроэлектроники РАН и Сеченовским университетом, разработали инновационный электродный материал. Этот композит обеспечивает «мягкий» и биосовместимый контакт с тканями, действуя как своеобразный «переходник» между нервной тканью и электростимулирующим устройством. Его применение способствует правильному росту нервных клеток и эффективно предотвращает формирование рубцовой ткани.
Михаил Савельев подчеркнул значительный потенциал нового материала, который может использоваться как для создания самих электродов, так и в качестве покрытия для них. Он отметил, что, несмотря на перспективность электростимуляции нервной ткани, ее широкое применение сдерживается недостаточной биосовместимостью существующих электродов. Новый композитный материал призван решить эту проблему, значительно улучшив качество жизни более чем 500 миллионов пациентов, страдающих нейропатической болью, треть из которых неудовлетворены текущими методами лечения.
Как уточнил Савельев, в состав материала входят биополимер хитозан, извлекаемый из хитина панцирей моллюсков, углеродные нанотрубочные структуры, обеспечивающие высокую электропроводность, а также молекулы эозина-Н, которые используются для «сшивки» компонентов. Эта уникальная комбинация не только обеспечивает высокую биосовместимость материала, но и позволяет формировать электроды различных конфигураций. Достичь этого удалось благодаря тщательному подбору характеристик лазерного воздействия.
В ближайших планах исследователей — проведение испытаний нового композитного материала для электрического стимулирования нервных тканей спинного мозга. Проект реализован при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
