Pehmeä, langaton bioelektroninen implantti kohdistaa pernan hermoon tulehduksen vähentämiseksi

Pehmeä, langaton bioelektroninen implantti kohdistaa pernan hermoon tulehduksen vähentämiseksi

Miljoonilta ihmisiltä, ​​jotka kärsivät kroonisista tulehduksellisista sairauksista, kuten tulehduksellisesta suolistosairaudesta (IBD), pahenemisvaiheiden hoito vaatii usein tehokkaita lääkkeitä, joilla on merkittäviä sivuvaikutuksia. Uusi tutkimus julkaistiin vuonnaNational Science Reviewesittelee läpimurtovaihtoehdon: pehmeän langattoman implantin, joka hoitaa sairauksia moduloimalla tiettyjä immuniteettia sääteleviä hermoja.

Huazhongin tiede- ja teknologiayliopiston ja Tongjin sairaalan tutkimusryhmä kehitti "Splenic Nerve Wireless Stimulatorin" (SpNWS). Tärkein innovaatio on, että koko laite - sen elektrodit, liitännät ja langattomat tehovastaanottimet - on valmistettu erityisesti kehitetystä johtavasta hydrogeelistä. Tämä materiaali on yhtä pehmeää kuin biologinen kudos, erittäin venyvä ja voi johtaa sähköä tehokkaasti.

Pitkän aikavälin hermorajapintojen suurimmat haasteet ovat mekaaniset epäsovitukset ja jäykkien implanttien aiheuttama fibroosi. Hydrogeelilaitteemme mukautuu saumattomasti herkkiin hermoihin, toimii ilman paristoja ja kommunikoi langattomasti ihon läpi minimoiden pitkäaikaiset vauriot ja hylkimisen."

Zhiqiang Luo, tutkimuksen vastaava kirjoittaja

Implantti on suunniteltu moduloimaan pernahermoa, joka on keskeinen reitti kehon tulehdusrefleksissä. Kroonisen paksusuolentulehduksen rottamallissa SpNWS-laite istutettiin ja aktivoitiin langattomasti 20 minuutin ajan päivittäin. Hoito johti huomattavaan paranemiseen: vähemmän paksusuolen vaurioita, vähemmän painoa ja palautunut suolen rakenne.

Mekanistisissa tutkimuksissa havaittiin, että sähköstimulaatio tasapainotti uudelleen suoliston immuuniympäristön. Se tukahdutti tulehdusta edistäviä T-soluja (TH1/TH17) samalla kun se edisti anti-inflammatorisia ja sääteleviä T-soluja (TH2/Treg). Ratkaisevaa on, että viiden viikon jälkeen laite osoitti erinomaista biologista yhteensopivuutta eikä osoittanut merkittävää arpikudoksen kapseloitumista, mikä on yleinen ongelma, joka aiheuttaa perinteisten implanttien epäonnistumisen.

Tämä työ luo monipuolisen alustan "sähköseuttiselle" terapialle. Pehmeä, langaton muotoilu voidaan mukauttaa toimimaan eri hermojen kanssa erilaisten sairauksien hoitamiseksi nivelreumasta ja diabeteksesta aineenvaihduntahäiriöihin, mikä käynnistää bioelektronisen lääketieteen uuden aikakauden.

Lähteet: