Учени използваха роботизиран имплант за удължаване на хранопровода

Учени създадоха биоинженерно приспособление, чрез което да се отстраняват малформации на хранопровода при бебета. Начинът му на действие е роботът да опъва органа, докато не започнат да растат заедно. За момента това все още не е приложимо при хора, а само при свине, но е стъпка към деня, в който роботизирани импланти ще предизвикват подобен растеж.

Пиер Дюпон от Детската болница в Бостън намерил как и къде да приложи своите знания и идеи. Става въпрос за тежки заболявания като така наречения дефект атрезия на хранопровода, при който бебетата се раждат с 3-сaнтимерова пролука в органа. Болестта се проявява при едно на 4000 малки деца и е фатална, ако не се лекува. Степента на смъртност е ниска, когато се използва Фокър процес и тогава се прибягва до сложна операция. Той се прилага, когато празнината в хранопровода е твърде голяма, за да зашият двата края. На гърба на бебето се поставят две "копчета", чрез които се придърпват краищата на езофагуса всеки ден. Техниката има успеваемост от 95 до 100%, но има своите недостатъци. Детето трябва да остане в болницата повече от 3 месеца, да е обездвижено за 2 седмици и освен това разходите са огромни - над милион долара.

С роботизирания имплант всичко това се избягва. Той работи на следния принцип - мотор, задвижван от батерия, е прикрепен към два пръстена, които са зашити около хранопровода. Чрез кабел е свързан към контролер на гърба на животното, което позволява на изследователите да контролират количеството сила, приложено върху органа.

Процесът се нарича механостимулация, при който прилагането на сила и изтегляне предизвиква растежа на тъканите. Дюпон обяснява, че методът не е напълно разбран, но широко се използва. Например при реконструкция на гърда се поставя разширител във формата на балон, който инсталиран под кожата, стимулира нейния растеж.

Изследователите поставили роботизирания имплант на пет прасета, а три били без устройството за сравняване на резултатите. И осемте животни били със здрави хранопроводи. Учените всеки ден увеличавали разстоянието между пръстените по малко. Свинете не показали признаци на дискомфорт и имали нормален апетит дори след операцията.

След осем или девет дни опъване на хранопровода резултатите сочат 77% ръст на органа. Специалистите направили важно откритие при изследването и то е, че се повишил броят на клетките в хранопровода, което показва, че силата, която се прилага върху него, стимулира техния растеж, а не просто разтяга езофагуса. Освен това новата тъкан е функционална, има наличие на перисталтика и на мускулни контракции, които позволяват на животните да преглъщат храната.

Целта на учените е роботизираният имплант за в бъдеще да може да се прилага и за лечение на синдром на късото черво при деца. Има случаи, при които е налице инфекция, при която трябва да се премахне част от червата, а децата не могат да абсорбират хранителните вещества и затова трябва да се хранят интравенозно.

Изследването е публикувано в Science Robotics.

По статията работи: Ирина Тенева
Източник: motherboard.vice.com