Революционный имплантат позволяет поврежденному спинному мозгу восстановить свои функции

Группа исследователей из EPFL (Федеральная политехническая школы Лозанны) и NCCR Robotics под руководством проф. Stéphanie Lacour, Grégoire Courtine и Silvestro Micera опубликовала статью в «Science», описывающую их e-dura имплантат, который может произвести революцию в лечении паралича. До сих пор имплантаты, располагавшиеся за твердой мозговой оболочкой спинного мозга, осуществляли существенное давление на ткани при длительном использовании. Исследование на животных доказало, что новый e-dura имплантат может находиться в таких условиях месяцами. Сейчас исследовательская группа перешла к клиническим испытаниям на людях и готовит прототип к продвижению на рынок.

Предыдущие работы группы касались восстановления функций самостоятельного движения у животных, парализованных вследствие повреждений спинного мозга, с помощью химической и электрической стимуляции. Это был совместный прорыв инженеров и медиков, хотя для внедрения его результатов в повседневную человеческую жизнь предстояло предпринять еще много шагов.

Журнал «Science» пишет, что новый мягкий и тянущийся имплант можно поместить непосредственно под твердой мозговой оболочкой на спинной мозг на месяцы, в то время как предыдущие версии имплантатов наверняка бы повредили ткани за такой срок. Е-dura приспособлен передавать как электрические, так и химические импульсы. В процессе эксперимента функция хождения у крыс восстанавливалась через две недели после имплантации.

200-нанометровый имплантат сделан преимущественно из силикона, покрывающего 35-нанометровые проводящие дорожки из золота с микротрещинами, которые могут растягиваться и сжиматься обратно без ущерба для себя. Электроды в имплантате сделаны из уникальной смеси силикона и платиновых микробусин, позволяющий имплантату функционировать и проводить электричество при любых движениях и положениях в пространстве. Комплиментарный жидкостный микроканал (сечением 100 x 50мкм) доставляет нейротрансмиттеры в спинной мозг. E-dura имплантируется через пояснично-крестцовый отдел ниже места повреждения и подключается к «спящим» поясничным локомоторым циклам.

Эффективность e-dura связана с его механическими особенностями, позволяющими ему быть мягким и эластичным и не царапать спинной мозг, как предыдущие поколения имплантатов. Создание такого прибора, мягкого и эластичного, и, в то же время, позволяющего выполнять задачи проведения электрических импульсов и доставки химических соединений, потребовало усилий различных специалистов – как медиков, так и инженеров с программистами.

Соавтор изобретения проф. Grégoire Courtine говорит: «Это первый имплантат, разработанный для длительного ношения, и, хотя он протестирован пока только на животных, дорога к длительному ношению подобного типа имплантатов уже открыта». Так как твердая мозговая оболочка есть не только у спинного, но и у головного мозга, подобные имплантаты возможно использовать и при лечении таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.