Жидкий электрод — новое изобретение биоинженеров из университета Висконсин (США) поможет избавиться от боли и позволит отказаться от приема наркотических обезболивающих препаратов. Результаты проделанной работы были опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials.
Нейромодуляция — это современное направление в терапии, в основе которого лежит принцип электрического или химического воздействия на нервную ткань. Данный метод уже продемонстрировал положительные результаты в лечении ряда неврологических патологий, таких как хронический болевой синдром, эпилепсия и др.
Современные методы нейромодуляционной терапии основаны на установке хирургическим путем специальных устройств, которые выполняют функции проводников. Имплантаты представляют собой жесткую конструкцию, поэтому во время движения тела достаточно часто ломаются. Несовершенность имлантатов, инвазивность, сложность и стоимость процедуры имплантации значительно сокращают доступ к многообещающему методу лечения.
Новый имплантат, который сами ученые называют «инъектрод», представляет собой жидкость, которую с помощью инъекций доставляют в мягкие ткани около нейроанатомической цели. Затем жидкость уплотняется и образует вокруг нерва электропроводящий интерфейс, значительно менее жесткий, чем обычные нейромодуляционные электроды. По словам ученых, инъектрод может растягиваться и увеличиваться в размере до 200% без потери своей проводимости.
В процессе введения имплантата исследователи оставляют тонкую нить композитного вещества, которая соединяет основную часть имплантата около нерва с другой частью, располагающейся неглубоко под кожей. Это позволяет использовать стандартную чрескожную электрическую стимуляцию нерва, что делает всю процедуру менее затратной и более удобной по сравнению с традиционной имплантацией электродов.
Для создания инъектрода биоинженеры иcпользовали смесь из силиконовой основы, похожей по своим свойствам на хирургический клей и мелкие металлические частицы серебра.
В данном исследовании ученые провели ряд электрохимических тестов, которые показали, что инъектрод по своим электрофизическим свойствам не уступает традиционным электродам.
Изобретение уже прошло ряд доклинических тестов FDA. Инъектрод успешно использовали для стимуляции блуждающего нерва, чтобы вызвать изменения сердечного ритма у животных. Высказаны предположения, что данный метод обладает хорошим потенциалом для лечения сердечной недостаточности и гипертонии. Следующим этапом развития технологии станет адаптация системы для стимуляции спинного мозга в качестве неопиоидной альтернативы в лечении хронических болей в спине.
Новый вид имплантата является большим вкладом в развитие нейромодуляционной терапии, который позволит значительно снизить стоимость терапии, повысить ее надежность и сделать ее гораздо менее инвазивной. Ученые сообщают, что в будущем для проведения процедуры установки можно будет использовать роботизированную хирургическую систему, что значительно упростит процесс и сделает его похожим на нанесение татуировки.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adhm.201900892
