Създават технология за импланти за регенерация на периферни нерви

Екип от Института по биомедицинско инженерство към Националния университет за наука и технологии МИСИС (НИТУ МИСИС), Русия, разработва технология за създаването на нервни канали, които могат да помогнат за възстановяването на периферните нерви. За разлика от вече съществуващите тези биомиметични импланти не само свързват увредените области, но и са в състояние да възпроизвеждат ключови структурни елементи на нерва и да създават среда за растеж на клетките.

За възстановяването на периферните нерви

Една от най-трудните задачи в реконструктивната хирургия е възстановяването на периферните нерви. Когато става дума за много големи увреждания, лекарите най-често трансплантират част от собствения нерв на болния.

Автоложната трансплантация на нерв се приема за „златен стандарт“, но е свързан с няколко проблема. Няколко от тях са, че изисква допълнителна хирургична интервенция, процедурата е продължителна и води до травмата на здрави тъкани. Това е причината изследователите в целия свят да търсят изкуствени материали, които са в състояние да заместят нерва на пациента.

Характерно за увредените нервни клетки е, че отделните им снопове трябва да бъдат правилно свързани, а след това и да бъдат създадени условия за закрепване и растеж на нервните клетки в желаната посока.

Биоинженерите от МИСИС успяват да съчетаят всички това само в един тръбен имплант.

Разработката

Разработката на екипа прави възможно, създаденият тръбен имплант да свързва по-прецизно краищата на увредения нерв, но и помага на клетките да се прикрепят към повърхността на водещите елементи на тръбопровода като по този начин насочва растежа на нови влакна. Предимство е и това, че дизайнът на импланта е много по-близък до естествения нерв в сравнение със съществуващите до момента.

Принципа на действие на тръбопровода обяснява един от авторите на разработката научният сътрудник в Лабораторията по тъканно инженерство и регенертивна медицина Игор Благов.

„Краищата на увредения нерв се поставят във външна рамкова тръба и така създават защитно пространство за възстановяване на тъканите. Тръбата може също да съдържа концентрични канали или ориентирани полимерни влакна, които образуват специфична микроархитектура и помагат за насочване растежа на нервните клетки“, казва той.

За създаването им биоинженерите използват биоразградими полимери. При заздравяването на тъканите имплантът постепенно се разтваря и накрая бива усвоен напълно от организма.

Доц. Полина Ковалева от Института по биомедицинско инженерство към НИТУ МИСИС отбелязва, че един от най-честите проблеми при работата с култури на нервни клетки е свързан с лошата клетъчна адхезия към синтетичните материали. Това от своя страна забавя и възпрепятства процесите не регенерация.

„За да подобрим структурното взаимодействие с нервните клетки, ние модифицирахме повърхността на полимерните влакна с помощта на полидопаминово покритие, а след това извършихме допълнителна стабилизация с малеинова киселина“, обяснява доц. Полина Ковалева.

Оказва се, че тази стратегия е работеща, тъй като увеличава значително способността на невроните да се прикрепят към влакната, но и да се ориентират по тях .

„По този начин се създават предпоставки за по-ефективна регенерация на тъканите“, заключава доц. Ковалева.

Какво предстои

В момента екипът от биоинженери продължава с лабораторните изпитвания. Следващият етап включва създаването на прототип и оценка на ефективността в предклиничните изследвания.

По повод резултатите от работата на екипа до момента проф. Алевтина Черникова, ректор на Националния институт за наука и технологии МИСИС коментира, че от няколко години учените в университета осъществяват изследвания, свързани с по-лесното лечение на различни заболявания, но и насочени към подобряване качеството на живота на хората.

Това става възможно, казва проф. Алевтина Черникова, благодарение на стратегическия технологичен проектк „Биомедицинско инженерство и биоматериали“, който се осъществява в НИСУ МИСИС по държавната програма „Приоритет 2030“.