Группе ученых из Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne — EPFL), Швейцария, удалось, используя комбинацию электрической и химической стимуляции, практически полностью восстановить двигательные функции после травмы спинного мозга на животных моделях. Применение данного метода у людей предусматривает создание многофункциональных имплантатов, способных находиться на поверхности спинного мозга длительный период времени, не вызывая каких-либо повреждений подлежащих тканей.
Прототип именно такого имплантата разработан командой исследователей под руководством Стефани Лакур (Stéphanie Lacour) и Грегуара Куртин (Grégoire Courtine), которые опубликовали результаты своей работы 9 января 2015 г. в журнале «Science».
Имплантат e-Dura представляет собой небольшое устройство, имитирующее механические свойства живых тканей, способное одновременно доставлять электрические импульсы и фармакологические субстанции непосредственно в спинной мозг. Как отмечают авторы, особое внимание при разработке данного имплантата уделялось сведению к минимуму риска его отторжения и/или какого-либо повреждения спинного мозга.
Несмотря на то что разработанный EPFL имплантат располагается под твердой мозговой оболочкой, непосредственно на спинном мозгу, его эластичность и потенциал к деформации практически идентичны окружающим тканям, что значительно снижает риск возникновения механических повреждений или воспалительных реакций. Биологическая совместимость имплантата доказана в исследовании на животных моделях — какие-либо нежелательные эффекты отсутствовали даже спустя 2 мес применения устройства, а практически полное восстановление двигательных функций отмечалось уже на 2-й неделе.
Уникальность e-Dura не вызывает сомнения. Несмотря на гибкость и эластичность, идентичные живой ткани, имплантат содержит электронные элементы, стимулирующие спинной мозг в момент травмы. Силиконовая подкладка покрыта токопроводящими дорожками, состоящими из частиц золота, которые могут растягиваться и сгибаться. Электроды изготовлены из инновационного композитного материала — силиконово-платиновых гранул и, несмотря на максимальную гибкость, способны обеспечивать необходимую электропроводимость. Кроме электронных составляющих, имплантат содержит жидкостный микроканал, обеспечивающий доставку фармакологических субстанций (в данном случае нейромедиаторов) непосредственно в спинной мозг.
В случае успешных клинических испытаний, в чем авторы не сомневаются, имплантат найдет широкое применение не только при травмах спинного мозга, но и при других нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона и эпилепсия.
- Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (2015) Neuroprosthetics for paralysis: biocompatible, flexible implant slips into the spinal cord. Science Daily, 8 January (http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150108144734.htm).
- Lacour S.P., Courtine G., Suo Z. et al. (2015) Electronic dura mater for long-term multimodal neural interfaces. Science, 9 January [Epub ahead of print].
Сергей Боровик
