Восстановление осязания в поврежденных нервах

Новая технология Тель-Авивского университета дает надежду людям, потерявшим чувство осязания в нервах конечности после ампутации или травмы. Технология включает крошечный сенсор, который имплантируется в нерв поврежденной конечности (например, в палец) и соединяется напрямую со здоровым нервом. Каждый раз, когда конечность касается объекта, сенсор активируется и проводит электрический ток к функционирующему нерву, воссоздавая ощущение прикосновения. Исследователи подчеркивают, что это протестированная и безопасная технология, совместимая с человеческим телом, которую можно будет имплантировать в любую его часть после клинических испытаний.

Технология была разработана под руководством команды экспертов из Тель-Авивского университета: доктора Бена М. Маоза, Ифтаха Шломи, Шая Дивальда и доктора Яэль Лейхтманн-Бардоого с факультета биомедицинской инженерии, в сотрудничестве с Кешет Тадмор из Школы нейронаук Сагол и доктором Амиром Арами из Медицинской школы Саклера и отделения микрохирургии хирургии кисти Медицинского центра Шиба. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.

Проект начался с обсуждения проблемы лечения людей, потерявших тактильную чувствительность в органе из-за травмы. Потеря чувствительности может быть следствием широкого спектра повреждений — от незначительных порезов до серьезных травм. Даже если рану удается залечить, а поврежденный нерв сшить, чувство осязания часто остается нарушенным.

Исследователи использовали передовую технологию трибоэлектрического наногенератора (TENG), чтобы создать и протестировать на животных моделях крошечный сенсор, восстанавливающий тактильное ощущение. Сенсор имплантируется на поврежденный нерв под кончиком пальца и соединяется с другим, правильно функционирующим нервом, восстанавливая часть тактильной чувствительности.

Ключевые особенности устройства:

• Не требует внешнего источника питания (батареек или электричества).
• Работает на силе трения: при контакте с объектом устройство само заряжается.
• Состоит из двух крошечных пластин размером менее 0,5×0,5 см. При их контакте высвобождается электрический заряд, передаваемый неповрежденному нерву.
• Сила натяжения при касании соответствует приложенному давлению (слабое натяжение при легком прикосновении и сильное — при сильном), как при нормальном осязании.
• Устройство можно имплантировать в любую часть тела, где необходимо восстановить тактильную чувствительность, оно обходит поврежденные сенсорные органы.
• Изготовлено из биосовместимого материала, безопасного для организма, не требует обслуживания, имплантация проста, а само устройство не видно снаружи.

После лабораторных испытаний (более полумиллиона нажатий пальцем) сенсор имплантировали в лапы животных. Они ходили нормально, без повреждения двигательных нервов, и тесты показали, что сенсор позволил им реагировать на сенсорные стимулы.

Дальнейшие планы: испытание имплантата на более крупных моделях, а на позднем этапе — имплантация сенсоров в пальцы людей, утративших способность чувствовать прикосновение. Восстановление этой способности может значительно улучшить функционирование и качество жизни, а также защитить людей от опасности (они не чувствуют, если палец crushed, сжат, обожжен или замерз).