Израильская технология восстанавливает осязание в пострадавших нервах

Датчик, имплантируемый в пострадавший нерв, получает энергию от здорового нерва, снимая потребность во внешнем питании.​

Новая революционная технология, разработанная в Тель-Авивском университете, подает надежду людям, потерявшим чувство осязания в нервах конечностей после ампутации или травмы. 

Речь идет о крошечном датчике, который имплантируется в нерв поврежденной конечности, например, в палец, и подключается непосредственно к здоровому нерву. Каждый раз, когда конечность касается объекта, датчик активируется и проводит электрический ток к функционирующему нерву, что воссоздает ощущение прикосновения. Исследователи подчеркивают, что это проверенная и безопасная технология, которая подходит для организма человека и после проведения клинических испытаний может быть имплантирована практически везде в теле.

Технология была разработана под руководством группы экспертов из Тель-Авивского университета: доктора Бена Маоза, Ифтаха Шломи, Шая Дивальда и доктора Яэль Лейхтманн-Бардуго с отделения биомедицинских технологий инженерного факультета совместно с Кешет Тадмор из школы нейробиологии и доктором Амиром Арами с медицинского факультета и кафедры микрохирургии отделения хирургии кисти в медицинском центре "Шиба". Исследование было опубликовано в престижном научном журнале ACS Nano.

Фото: Пресс-служба Тель-Авивского университета

Исследователи говорят, что этот уникальный проект начался со встречи двух коллег из Тель-Авивского университета - биомедицинского инженера Бена Маоза и хирурга Амира Арами. «Мы говорили о проблемах, с которыми мы сталкиваемся в своей работе, - говорит д-р Маоз, - и д-р Арами поделился со мной трудностями, которые он испытывает при лечении людей, потерявших тактильные ощущения в том или ином органе в результате травмы. Такая потеря чувствительности может быть результатом очень широкого спектра травм, от мелких ран - например, когда кто-то резал салат и ножом разрезал палец - и до очень серьезных повреждений. Даже если рану можно залечить, а поврежденный нерв зашить, во многих случаях осязание остается нарушенным. Мы решили вместе решить эту проблему и найти решение, которое вернет тактильные ощущения тем, кто их потерял».

В последние годы в области нервных протезов отмечается значительный прогресс на пути к повышению качества жизни тех, кто потерял чувствительность в конечностях, путем имплантации датчиков вместо поврежденных нервов. Однако существующая технология имеет ряд существенных недостатков, таких, как сложность изготовления и использования, а также необходимость во внешнем аккумуляторном источнике питания. Исследователи из Тель-Авивского университета использовали самую современную технологию, называемую трибоэлектрическим наногенератором (TENG), для разработки крошечного датчика, который восстанавливает тактильные ощущения, используя при этом не внешний источник тока, а электрический потенциал самого здорового нерва.

​Исследователи разработали датчик, который можно имплантировать на поврежденный нерв под кончиком пальца; датчик подключается к другому, здоровому нерву и восстанавливает некоторые тактильные ощущения пальца. Фактически, датчик работает на силе трения: всякий раз, когда устройство подвергается трению, оно заряжается. Прибор состоит из двух миниатюрных пластинок размером менее 50Х50 мм. Когда эти пластинки соприкасаются, они высвобождают электрический заряд, который передается на неповрежденный нерв. Когда травмированный палец касается чего-либо, прикосновение снимает напряжение, соответствующее давлению, оказанному на устройство - слабое напряжение для слабого касания и сильное напряжение для сильного прикосновения - точно так же, как в обычном здоровом нерве.

Исследователи объясняют, что устройство можно имплантировать в любое место тела, где необходимо восстановить тактильные ощущения, и что оно фактически обходит поврежденные органы чувств. Датчик изготовлен из биосовместимого материала, который безопасен для использования в организме человека, не требует обслуживания, его имплантация проста, а само устройство совершенно незаметно.

По словам доктора Маоза, после тестирования нового датчика в лаборатории (он прошел там более полумиллиона касаний) исследователи имплантировали его в конечности животных, и убедились, что они могут нормально ходить и реагировать на сенсорные стимулы. «Теперь мы хотим протестировать наш прибор на более крупных животных, а затем и вживить наши датчики в пальцы пациентов, которые потеряли способность чувствовать прикосновение. Восстановление этой способности может значительно улучшить функционирование и качество жизни людей и, что более важно, защитить их от опасностей - тот, кто лишен способности к осязанию, не почувствует, если его палец обожжен или обморожен».

Источник: MFA
Фото: Пресс-служба Тель-Авивского университета