Биоинженеры из Кембриджского университета разработали нейронный имплантат, который позволяет восстановить двигательные функции в парализованных конечностях.
В новом революционном устройстве сочетаются современные технологии электроники и человеческие стволовые клетки, что позволило преодолеть недостатки ранее созданных нейронных имплантатов и предоставить возможность создания более качественных протезов интерфейсов мозг-машина и увеличить когнитивные способности.
Работа стандартных нейронных имплантатов нарушалась из-за формирования рубцовой ткани, которая препятствовала нормальной связи между нервом и устройством.
Созданное командой ученых из Кембриджа биогибридное устройство смогло решить эту проблему с помощью подключения человеческих стволовых клеток, которые трансформируются в мышечные клетки, которые затем образуют прокладку между живой тканью и электродами. Действие стволовых клеток позволило предотвратить формирование рубцовой ткани и обеспечить бесшовную интеграцию с организмом человека.
Биогибридное устройство состоит из достаточно тонкого гибкого биосовместимого электронного устройства, которое можно безопасно прикрепить к окончанию нерва. На электрод помешается слой стволовых клеток, трансформированных в мышечные клетки. Впервые такие индуцированные клетки были использованы в живом организме.
Команда ученых тестировала свою разработку и имплантировала биогибридное устройство в парализованное предплечье крыс, и оно могло принимать сигналы от моторных зон мозга. Устройство показало возможность восстанавливать двигательную функцию после соединения с протезом конечности или остальной частью нерва.
В ходе изготовления и имплантации биогибридного устройства проводилось высевание стволовых клеток на устройство, трансформация их в мышечные клетки и имплантация в модель нерва крысы на 4 недели.
Новый нейронный имплантат имеет несколько очевидных преимуществ. Кроме легкой интеграции и стабильности, устройство имеет небольшой размер, и его установку можно проводить с помощью минимально инвазивной хирургии. Устройство также может быть использовано для управления протезами конечностей или улучшить интерфейсы «мозг-машина».
Кембриджская команда ученых планирует в дальнейшем провести оптимизацию устройства.
Исследование, проведенное в Кембридже, был опубликован журнале Science Advances.
