Источник изображения: НИТУ МИСИС
Ученые Университета МИСИС запатентовали устройство для долговременного закрепления электродов на черепе млекопитающих. Эта разработка расширит возможности ученых и нейрохирургов в изучении регенерации тканей спинного мозга и периферических нервов, а также их стимуляции. После успешного завершения исследований, накопленный опыт может быть применён для более эффективного лечения эпилепсии, неврологических расстройств и для подавления фантомных болей.
Перспективным направлением в лечении повреждений головного мозга является электростимуляция нервной ткани через имплантированные электроды. Подобные методики в последние десятилетия активно входят в клиническую практику. В силу схожей анатомии черепа и регенерации костей у высших приматов и человека, в первую очередь методика исследуется на первых. Когнитивные способности первых позволяют им выводить из строя вживляемые устройства. У биологов и нейрохирургов возникла необходимость в создании механизма, который бы защищал введенный электрод и позволял успешно провести обследование.
Источник изображения: НИТУ МИСИС
С этой целью ученые НИТУ МИСИС создали остеоинтегрируемое крепление, благодаря которому электрод герметично прилегает к черепу млекопитающего и не мешает нормальному функционированию. Оно защищает выступающие элементы от повреждений и воспалений, минимизирует формирование фиброзной ткани и снижает риск отторжения. Механизм полностью повторяет форму поверхности черепной коробки в месте прилегания, благодаря чему увеличивается площадь контакта, а вместе с ней – стабильность устройства. Биоактивная керамика в составе стимулирует формирование новой костной ткани и «срастание» крепления с костями черепа в месте прилегания, минимизирует риск формирования фиброзной ткани. Вживленный материал становится частью естественной структуры организма.
«Корпус выполнен из биосовместимого полимера с высокой ударной вязкостью, что позволяет снять основную нагрузку при установке и эксплуатации. Подложка устройства стимулирует врастание костной ткани и сосудов вглубь имплантируемой конструкции. Это снижает риск повреждения электродов. После успешного завершения исследований, накопленный опыт может быть применим для более эффективного лечения людей», – объяснил инженер научного проекта лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Сергей Жирнов.
В настоящее время совместно с Центром мозга и нейротехнологий ФМБА России проводится тестирование следующего поколения устройства для закрепления, которое обеспечит долгосрочную установку электродов через мягкие ткани.