Российские ученые из Национального исследовательского университета «МИЭТ» (НИУ МИЭТ) совместно с другими научными группами разработали революционный материал, который позволит восстанавливать поврежденные нервы в организме человека. Эта инновационная технология обеспечит более щадящую процедуру электрической стимуляции нервных тканей, исключая образование рубцов. Открытие было опубликовано в научном журнале «Polymers».
Иллюстрация: Место контакта между двумя нейронами
Природа хронических нейропатических болей
В отличие от обычных болевых ощущений, хронические нейропатические боли возникают не из-за физических повреждений тканей, а вследствие сбоев в работе нервной системы. Такие боли могут быть вызваны травмами, некоторыми формами сахарного диабета, онкологическими заболеваниями, химиотерапией и ампутацией конечностей. Исследователи из НИУ МИЭТ отмечают, что при этом пациенты могут ощущать, например, фантомные боли в отсутствующих частях тела.
Существующие методы и их ограничения
В настоящее время для подавления хронических нейропатических болей применяется электростимуляция. Заместитель директора Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ Александр Герасименко объясняет, что этот метод предполагает определение параметров болевых сигналов и их последующее блокирование с помощью целенаправленных электрических импульсов, посылаемых к нервным тканям спинного мозга.
Однако, как пояснил доцент того же института Михаил Савельев, используемые сейчас стержневые электроды имеют «жесткий» контакт с биологической тканью. Это часто приводит к образованию рубцов, которые, в свою очередь, препятствуют прохождению электрического тока и затрудняют дальнейшее восстановление нервов.
Инновационный электродный материал
В ответ на эти вызовы, ученые НИУ МИЭТ в сотрудничестве с НПК «Технологический центр», Институтом нанотехнологий микроэлектроники РАН и Сеченовским университетом разработали новый электродный материал. Он обеспечивает «мягкий» контакт с тканями организма, действуя как своеобразный «переходник» между нервной тканью и электростимулирующим устройством. Этот инновационный материал не только способствует правильному росту нервных клеток, но и предотвращает образование рубцовой ткани.
Михаил Савельев прокомментировал значимость разработки: «Предложенный материал может использоваться как в качестве самих электродов, так и в виде покрытий для них. В мире насчитывается более 500 миллионов пациентов, страдающих нейропатической болью, и около трети из них не удовлетворены текущими методами лечения. Все эти люди являются потенциальными кандидатами на электростимуляцию нервной ткани, однако эффективность этого вида лечения ограничена недостаточной биосовместимостью традиционных электродов. Наш композитный материал призван решить эту проблему, значительно улучшив качество жизни пациентов с хроническими заболеваниями и состояниями».
Состав и уникальные свойства
Специалист уточнил, что новый композит состоит из нескольких ключевых компонентов: биополимера хитозана, получаемого из хитина панцирей моллюсков, углеродных нанотрубочных структур, обеспечивающих необходимую электропроводность, и молекул эозина-Н — специального красителя для клеток, который выполняет функцию «сшивающего» компонента материала. Такое сочетание не только гарантирует высокую биосовместимость, но и позволяет создавать электроды различной геометрической формы, что достигается точным подбором характеристик лазерного воздействия.
Перспективы дальнейшего применения
В ближайшем будущем специалисты планируют провести испытания нового композитного материала для электрического стимулирования нервных тканей спинного мозга. Эта работа была выполнена при поддержке Министерства высшего образования и науки Российской Федерации.
