Нейропротез из золота и нанопленок поможет инвалидам

Группа ученых под руководством Сэмуэля Линя из Гарвардского университета создала нейропротез из золота и нанопленок, позволяющий соединить несколько нейронов или заблокировать передачу импульсов между ними, не нарушая работу соседних нервных клеток. Такое изобретение может стать основой для разработки устройств, которые вернут подвижность паралитикам и заблокируют поврежденные нейроны у людей, страдающих эпилепсией или хроническими болями.

Исследователи проверили свое изобретение, соединив седалищный нерв в ноге американской лягушки-быка (Rana catesbeiana) с электрическим «мозгом». Ученые изменяли концентрацию ионов кальция у окончания нейрона, стимулировали его слабыми импульсами тока и замеряли силу сокращений мускула, к которому был подключен седалищный нерв.

Простое подключение протеза, без предварительной «накачки» насосом, уменьшило минимальную силу тока, на который будет реагировать нерв, примерно на 40%. Минута работы насоса снизила этот потолок еще на 20% — до 2.2 микроампер.

Затем Линь и его коллеги приспособили свой «протез» для блокировки сигнала. Они подключили к середине седалищного нерва из первого эксперимента второе устройство, в котором полярность электродов была изменена на обратную.

«Протез» блокировал сокращение мускулов при силе тока, в один или два раза меньшей по сравнению с обычными электродами. Кроме того, такое устройство меньше вредило мускулам, что подтверждается тем, что они начинали двигаться почти сразу после отключения блокировки.

Убедившись в действенности «протеза», ученые провели аналогичный эксперимент по блокировке с пленками, пропускающими ионы калия и натрия. Как отмечают исследователи, этими ионами значительно сложнее управлять из-за их высокой концентрации в тканях организма — для заметного уменьшения концентрации потребуется высокая сила тока, что ограничивает практическую полезность таких пленок.

По материалам: РИА «Новости».