Měkký, bezdrátový bioelektronický implantát se zaměřuje na slezinný nerv a snižuje zánět

Měkký, bezdrátový bioelektronický implantát se zaměřuje na slezinný nerv a snižuje zánět

Pro miliony lidí trpících chronickými zánětlivými onemocněními, jako je zánětlivé onemocnění střev (IBD), léčba vzplanutí často vyžaduje účinné léky s významnými vedlejšími účinky. Nová studie zveřejněná vNational Science Reviewpředstavuje průlomovou alternativu: měkký, bezdrátový implantát, který léčí onemocnění modulací specifických nervů, které řídí imunitu.

Výzkumný tým z Huazhong University of Science and Technology a Tongji Hospital vyvinul „Splenic Nerve Wireless Stimulator“ (SpNWS). Nejdůležitější novinkou je, že celé zařízení – jeho elektrody, připojení a bezdrátové přijímače napájení – je vyrobeno ze speciálně vyvinutého vodivého hydrogelu. Tento materiál je měkký jako biologická tkáň, vysoce roztažitelný a dokáže účinně vést elektřinu.

Hlavními výzvami pro dlouhodobá neurální rozhraní jsou mechanické neshody a fibróza způsobená tuhými implantáty. Naše hydrogelové zařízení se bez problémů přizpůsobí citlivým nervům, funguje bez baterií a bezdrátově komunikuje přes kůži, čímž minimalizuje dlouhodobé poškození a odmítnutí.“

Zhiqiang Luo, odpovídající autor studie

Implantát je navržen tak, aby moduloval slezinný nerv, klíčovou dráhu zánětlivého reflexu těla. U potkaního modelu chronické kolitidy bylo zařízení SpNWS implantováno a aktivováno bezdrátově po dobu 20 minut denně. Léčba vedla k pozoruhodnému zotavení: menší poškození tlustého střeva, menší úbytek hmotnosti a obnovená střevní struktura.

Mechanistické studie zjistily, že elektrická stimulace znovu vyrovnala střevní imunitní prostředí. Potlačil prozánětlivé T buňky (TH1/TH17), zatímco podporoval protizánětlivé a regulační T buňky (TH2/Treg). Zásadní je, že po pěti týdnech zařízení prokázalo vynikající biokompatibilitu a nevykazovalo žádné významné zapouzdření tkáně jizvy, což je běžný problém, který způsobuje selhání tradičních implantátů.

Tato práce vytváří všestrannou platformu pro „elektroceutickou“ terapii. Měkký bezdrátový design by mohl být přizpůsoben k interakci s různými nervy k léčbě řady stavů, od revmatoidní artritidy a cukrovky až po metabolické poruchy, což zahajuje novou éru bioelektronické medicíny.

Zdroje: