Νέος βιοηλεκτρονικός εμφυτευτής υπόσχεται ανακούφιση από φλεγμονές
Για εκατομμύρια ανθρώπους που υποφέρουν από χρόνιες φλεγμονώδεις παθήσεις, όπως η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου (IBD), η διαχείριση των κρίσεων συχνά απαιτεί τη χρήση ισχυρών φαρμάκων με σημαντικές παρενέργειες. Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο National Science Review αποκαλύπτει μια πρωτοποριακή εναλλακτική λύση: έναν μαλακό, ασύρματο εμφυτευτή που θεραπεύει τις ασθένειες μέσω της ρύθμισης συγκεκριμένων νεύρων που ελέγχουν την ανοσία.
Η καινοτομία του εμφυτευτή
Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Χουατσόνγκ και το Νοσοκομείο Τονγκτζι ανέπτυξε τον «ασύρματο διεγέρτη του σπληνικού νεύρου» (SpNWS). Η βασική καινοτομία είναι ότι ολόκληρη η συσκευή – οι ηλεκτρόδιοι, οι διασυνδέσεις και οι ασύρματοι δέκτες ενέργειας – είναι κατασκευασμένη από ένα ειδικά σχεδιασμένο αγώγιμο υδρογέλη. Αυτό το υλικό είναι τόσο μαλακό όσο οι βιολογικοί ιστοί, εξαιρετικά ελαστικό και μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό αποτελεσματικά.
Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα για τις μακροχρόνιες νευρικές διεπαφές είναι η μηχανική ασυμβατότητα και η ίνωση που προκαλείται από σκληρούς εμφυτευτές. Η συσκευή μας προσαρμόζεται άψογα στις ευαίσθητες νευρικές ίνες, λειτουργεί χωρίς μπαταρίες και επικοινωνεί ασύρματα μέσω του δέρματος, ελαχιστοποιώντας έτσι τη μακροχρόνια ζημιά και την απόρριψη.
Αποτελέσματα και προοπτικές
Ο εμφυτευτής έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει το σπληνικό νεύρο, μια κεντρική οδό στην φλεγμονώδη αντίδραση του σώματος. Σε πειραματόζωα με χρόνια κολίτιδα, η συσκευή SpNWS εμφυτεύθηκε και ενεργοποιήθηκε ασύρματα για 20 λεπτά καθημερινά. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: παρατηρήθηκε σημαντική αποκατάσταση με λιγότερη ζημιά στο παχύ έντερο, μειωμένη απώλεια βάρους και αποκατεστημένη δομή του εντέρου.
Μηχανιστικές μελέτες αποκάλυψαν ότι η ηλεκτρική διέγερση επανασταθμίζει το ανοσοποιητικό περιβάλλον του εντέρου. Συγκεκριμένα, καταστέλλει τα προφλεγμονώδη Τ-κύτταρα (TH1/TH17) ενώ προάγει τα αντιφλεγμονώδη και ρυθμιστικά Τ-κύτταρα (TH2/Treg). Σημαντικά, μετά από πέντε εβδομάδες, η συσκευή παρουσίασε εξαιρετική βιοσυμβατότητα χωρίς σημαντική περιτύλιξη ουλής, ένα κοινό πρόβλημα που οδηγεί στην αποτυχία των συμβατικών εμφυτευτών.
Μια νέα εποχή στη βιοηλεκτρονική ιατρική
Αυτή η εργασία καθορίζει μια ευέλικτη πλατφόρμα για τη θεραπεία «ηλεκτροφαρμακευτικής». Ο μαλακός, ασύρματος σχεδιασμός θα μπορούσε να προσαρμοστεί ώστε να συνδέεται με διάφορα νεύρα για να θεραπεύσει μια σειρά παθήσεων, από ρευματοειδή αρθρίτιδα και διαβήτη μέχρι μεταβολικές διαταραχές, ανοίγοντας το δρόμο για μια νέα εποχή στη βιοηλεκτρονική ιατρική.
