Електронний мікронасос для доставки ліків в мозок

Відео: Олександр Каплан / нейроінтерфейси, кібермедіціна, повний протез тіла, протезування функцій мозку

Для лікування неврологічних захворювань вчені за останні десятиліття розробили безліч потенційно ефективних ліків, але вони не можуть застосовуватися на практиці.

Фармакотерапія залишається найбільш поширеною опцією при більшості захворювань центральної нервової системи.

Але багато перспективні препарати провалюють клінічні випробування з таких причин:

• Вони не проникають через гематоенцефалічний бар`єр
• Вони токсичні для інших органів при системному застосуванні
• Вони надають неспецифічне дію (на інші зони мозку)

Відео: # 35 Новини аватар-технологій / самозбирається артерії і вени, Штучне серце з губки, etc

Для ефективного лікування такого захворювання як епілепсія найкраще ввести лікарську речовину в потрібну ділянку мозку і в потрібний час. А з таким завданням сучасні лікарські форми просто не справляються.

Щоб вирішити проблему, група дослідників з Інституту системних нейронаук (Франція) під керівництвом доктора Крістофа Бернара разом з колегами з cole des Mines de Saint- tienne (Франція) і Лінчепінгского університету (Швеція) розробила органічний електронний мікронасос, який може доставляти різні протисудомні препарати для придушення епілептичної активності прямо в мозкову тканину.

Результати роботи вчених були опубліковані в журналі Advanced Materials.

Епілепсія - це типовий приклад захворювання, для якого багато лікарських препаратів не вдається вивести на ринок у зв`язку з небезпечними побічними ефектами, хоча вони могли б стати цінним альтернативою для тисяч пацієнтів.

Під час епілептичного нападу нервові клітини в певній зоні мозку раптово активуються, що викликає судоми та інші симптоми. Вчені задалися питанням: як можна вводити ліки в ці самі зони і саме тоді, коли це необхідно?

Щоб відповісти на це питання, команда Крістофа Бернара (ISN) і Георга Малляра ( cole des Mines of Saint- tienne) за допомогою шведської групи під керівництвом Магнуса Берггена (Link ping University) спробувала імплантувати біосумісний мікронасос-трубку в нервову тканину для введення ліків.

Мікронасос, який в 20 разів тонше за людську волосину, складається з катіонообменной мембрани, проникною переважно для катіонів. Вона пропускає позитивно заряджені іони, якими можуть бути іони лікарських молекул. Коли до мікронасоси прикладається електричний струм, ліки починає подаватися в потрібну область мозку.

Залишається тільки подати струм в потрібний час. Щоб зробити це, вчені з`єднали органічний мікронасос зі своїм електронним чіпом, який був розроблений ще в 2013 році. Пристрій вийшов повністю автономним.

Щоб перевірити ефективність нової технології, дослідники відтворювали епілептичну активність в нейронах лабораторних мишей in vitro. Потім вони вводили за допомогою мікронасоса гамма-аміномасляна кислота (GABA) - природна речовина, яка пригнічує активність нейронів. Вчені підтвердили, що цей метод не тільки припиняє епілептичну активність в заданій області, а й, що особливо важливо, чи не порушує функціонування сусідніх областей.

Грунтуючись на попередніх результатах, вони кажуть, що дуже скоро можна буде перетворити унікальний мікронасос в затребувану високоефективну терапію, змінює лікування епілепсії та інших хвороб, які сьогодні важко контролювати.