Mäkký, bezdrôtový bioelektronický implantát sa zameriava na slezinný nerv, aby znížil zápal

Mäkký, bezdrôtový bioelektronický implantát sa zameriava na slezinný nerv, aby znížil zápal

Pre milióny ľudí trpiacich chronickými zápalovými ochoreniami, ako je zápalové ochorenie čriev (IBD), liečba vzplanutia často vyžaduje účinné lieky s významnými vedľajšími účinkami. Nová štúdia publikovaná vNational Science Reviewpredstavuje prelomovú alternatívu: mäkký, bezdrôtový implantát, ktorý lieči choroby moduláciou špecifických nervov, ktoré kontrolujú imunitu.

Výskumný tím z Huazhongskej univerzity vedy a techniky a nemocnice Tongji vyvinul „Bezdrôtový stimulátor slezinných nervov“ (SpNWS). Najdôležitejšou novinkou je, že celé zariadenie – jeho elektródy, pripojenia a bezdrôtové prijímače napájania – je vyrobené zo špeciálne vyvinutého vodivého hydrogélu. Tento materiál je mäkký ako biologické tkanivo, vysoko pružný a dokáže efektívne viesť elektrinu.

Hlavnými výzvami pre dlhodobé nervové rozhrania sú mechanické nezhody a fibróza spôsobená tuhými implantátmi. Naše hydrogélové zariadenie sa bez problémov prispôsobuje citlivým nervom, funguje bez batérií a komunikuje bezdrôtovo cez pokožku, čím sa minimalizuje dlhodobé poškodenie a odmietnutie.“

Zhiqiang Luo, zodpovedajúci autor štúdie

Implantát je navrhnutý tak, aby moduloval slezinný nerv, kľúčovú dráhu zápalového reflexu tela. Na potkanom modeli chronickej kolitídy bolo zariadenie SpNWS implantované a aktivované bezdrôtovo počas 20 minút denne. Výsledkom liečby bolo pozoruhodné zotavenie: menšie poškodenie hrubého čreva, menšia strata hmotnosti a obnovená črevná štruktúra.

Mechanistické štúdie zistili, že elektrická stimulácia obnovila rovnováhu črevného imunitného prostredia. Potlačil prozápalové T bunky (TH1/TH17) a zároveň podporoval protizápalové a regulačné T bunky (TH2/Treg). Rozhodujúce je, že po piatich týždňoch zariadenie preukázalo vynikajúcu biokompatibilitu a nevykazovalo žiadne významné zapuzdrenie tkaniva jazvy, čo je bežný problém, ktorý spôsobuje zlyhanie tradičných implantátov.

Táto práca vytvára všestrannú platformu pre „elektroceutickú“ terapiu. Mäkký, bezdrôtový dizajn by mohol byť prispôsobený na interakciu s rôznymi nervami na liečbu rôznych stavov, od reumatoidnej artritídy a cukrovky až po metabolické poruchy, čo ohlasuje novú éru bioelektronickej medicíny.

Zdroje: