Группа исследователей в США под эгидой Северо-Западного университета в Чикаго (Northwestern) разработала тонкое гибкое устройство, которое имплантируется рядом с нервами, охлаждает их и блокирует болевые сигналы, отправляемые мозгу. Об этом сообщает сайт Fierce Biotech. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Новый биосовместимый, водорастворимый имплантат от исследователей Northwestern может устанавливаться в качестве дополнения во время хирургической процедуры (операции или ампутации), которая обычно требует послеоперационного режима медикаментозного обезболивания. Это устройство действует, мягко оборачивая нервы, чтобы обеспечить точное, целенаправленное охлаждение, которое вызывает онемение нервов и блокирует болевые сигналы, отправляемые в мозг.
«По мере того, как вы охлаждаете нерв, сигналы, проходящие через нерв, становятся все медленнее и в конечном итоге полностью прекращаются. Оказывая охлаждающий эффект только на один или два целевых нерва, мы можем эффективно модулировать болевые сигналы в одной конкретной области тела», – пояснил один из соавторов исследования доктор Мэтью Макьюэн из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Чтобы вызвать охлаждающий эффект, имплантируемое устройство использует микроканалы. Один такой канал содержит жидкий хладагент (перфторпентан), который клинически одобрен в качестве ультразвукового контрастного вещества и препарата для ингаляторов под давлением. Второй канал содержит газ – инертную форму азота. Когда жидкость и газ попадают в общую камеру, происходит реакция испарения с охлаждающим эффектом, который снижает температуру нерва, вызывая его онемение в достаточной степени, чтобы остановить передачу болевых сигналов в мозг.
«Технология, описанная здесь, использует механизмы, которые имеют некоторое сходство с теми, которые вызывают онемение пальцев в холоде. Наш имплантат позволяет производить этот эффект программируемым образом, непосредственно и локально на целевые нервы, даже те, которые находятся глубоко в окружающих мягких тканях», — сказал Джон Роджерс, профессор инженерии в Северо-Западном университете, который руководил разработкой устройства и является ведущим автором исследования.
За падением температуры нерва следит миниатюрный датчик, встроенный в устройство, который передает информацию на внешний приемник. Пациенты и их поставщики медицинских услуг могут контролировать терапию с помощью этого управляющего модуля, защищая нерв от излишнего переохлаждения, которое потенциально способно вызвать повреждение тканей.
Когда период лечения завершен, полностью растворимые в воде компоненты имплантата полностью и безопасно поглощаются биологическими жидкостями организма в течение нескольких дней и недель.
Исследователи Northwestern заявляют, что новое устройство предлагает более целенаправленное лечение, чем существующие методы, основанные на электрической стимуляции или криотерапии, которые могут вызвать дополнительную боль или мышечные сокращения, прежде чем ослабить их.
Миниатюрное и тонкое устройство Northwestern имеет максимальную ширину всего 5 миллиметров. Один конец скручивается в манжету, которая мягко оборачивает один нерв, не накладывая швы. Точно воздействуя только на пораженный нерв, устройство избавляет окружающие области от ненужного охлаждения, которое может привести к побочным эффектам.
Не менее важно, что новый имплантат снимает боль по требованию без использования лекарств, что делает его столь необходимой альтернативой опиоидам и другим медикаментам, вызывающим сильную зависимость.
«Как медицинские инженеры, мы руководствуемся идеей лечения боли без лекарств. Наша технология использует механизмы, во многом сходные с теми, которые вызывают онемение пальцев в холоде. Наш имплантат позволяет производить этот эффект программируемым образом, непосредственно и локально на целевые нервы, даже те, которые находятся глубоко в окружающих мягких тканях», – отметил Роджерс.