Исследователи Тель-Авивского университета (TAU) разработали технологию, основанную на крошечном датчике, имплантированном в нерв поврежденной конечности и подключенном непосредственно к здоровому нерву. Каждый раз, когда конечность касается объекта, датчик активируется и проводит электрический ток к функционирующему нерву, который воссоздает ощущение прикосновения. Исследователи отмечают, что это проверенная и безопасная технология, которая подходит для человеческого организма и может быть имплантирована в любое место после завершения клинических испытаний.
«Мостик», восстанавливающий осязание
Технология была разработана под руководством многопрофильной команды экспертов ТАУ: врачей Бен М. Маоз, Ифтах Шломи, Шай Дивальд e Яэль Лайхтманн-Бардуго отдела биомедицинской инженерии. Кешет Тадмор кафедры неврологии. Амир Арами отделения хирургии кисти. Исследование было опубликовано в журнале ACS Nano.
Этот уникальный проект начался со встречи доктора Маоза, инженера-биомедика, и доктора Арами, хирурга. «Мы говорили о проблемах, с которыми сталкиваемся в нашей работе, — говорит доктор. Maoz», и доктор Арами поделился со мной трудностями, с которыми он сталкивается при лечении людей, потерявших связь в том или ином органе из-за травмы.
Эта потеря чувствительности при прикосновении может быть результатом очень широкого спектра травм. от незначительных травм (например, случайного пореза ножом) до очень серьезных травм. Хотя рану можно зажить, а поврежденный нерв зашить, во многих случаях осязание остается нарушенным.
Мы решили вместе справиться с этой задачей и найти решение, которое вернет связь тем, кто ее потерял.
Бен Маоз
Увлекательная технологическая поездка
В последние годы в области нервных протезов произошли огромные изменения. Действительно многообещающие шаги вперед для улучшения жизни тех, кто теряет чувствительность конечностей, с датчиков на месте поврежденных нервов. Однако, несмотря на успехи в восстановлении сенсорного восприятия, существующая технология все еще имеет ряд существенных недостатков. Например, потребность во внешнем источнике питания, таком как аккумулятор.
Исследователи TAU тестируют передовую технологию под названием трибоэлектрический наногенератор (ТЭНГ). Я говорил об этом о других проектах в прошлом. В этом случае он используется для разработки и тестирования крошечного датчика на моделях животных, который восстанавливает ощущение прикосновения. Как? через электрический ток, который исходит непосредственно от здорового нерва и не требует сложных имплантатов.
Как работает сенсор, восстанавливающий тач
Израильские исследователи разработали датчик, который можно имплантировать на поврежденный нерв под кончиком пальца. Датчик подключается к другому нерву, который функционирует должным образом, и восстанавливает некоторые ощущения прикосновения пальца. Устройство не требует внешнего источника питания, такого как электричество или батареи. Он питается от силы трения: каждый раз, когда устройство обнаруживает трение, оно заряжается.
Устройство состоит из двух крохотных пластинок размером менее полуквадратного сантиметра. Когда эти пластины соприкасаются друг с другом, они высвобождают электрический заряд, который передается на неповрежденный нерв. Когда травмированный палец касается чего-либо, прикосновение снимает напряжение, соответствующее давлению, приложенному к устройству (слабое напряжение для слабого прикосновения и сильное напряжение для сильного прикосновения), как и при обычном осязании.
Исследователи объясняют, что устройство можно имплантировать в любую часть тела, где необходимо восстановить ощущение прикосновения, и что оно фактически позволяет обходить поврежденные органы чувств. Кроме того, устройство изготовлено из биосовместимого материала, безопасного для использования в организме человека. Он не требует обслуживания, имплант прост, а само устройство снаружи не видно.
Испытания в лаборатории
По словам доктора Маоза, после тестирования нового датчика в лаборатории (более полумиллиона касаний пальцами с помощью устройства) исследователи имплантировали его в ноги моделям животных. Животные ходили нормально, не повредив двигательные нервы, и тесты показали, что датчик позволяет им реагировать на сенсорные раздражители.
«Мы протестировали наше устройство на животных, и результаты оказались очень обнадеживающими», — заключает доктор. Маоз.
Сейчас мы хотим протестировать имплант на более крупных моделях и на более позднем этапе имплантировать наши датчики в пальцы людей, которые потеряли способность воспринимать прикосновения.
Бен Маоз
Восстановление этой способности может значительно улучшить функционирование и качество жизни людей и, что наиболее важно, защитить их от вреда. Люди без тактильных ощущений не могут почувствовать, если их палец сдавлен, обожжен или заморожен.
