Имплантируемый датчик вернул осязание крысиной лапе
Израильские ученые разработали имплантируемый датчик с автономным питанием, который однажды сможет восстановить тактильные ощущения при повреждении нервов. В работе, опубликованной в журнале ACS Nano, исследователи протестировали устройство с трибоэлектрическим эффектом на крысах с перерезанным нервом на левой лапе. Устройство успешно восстановило чувствительность конечностей грызунов.
Потеря тактильных ощущений — обычное явление у людей с повреждением периферических нервов, которым страдают 2,8 процента пациентов с травмами. На сегодняшний день золотой стандарт восстановления нервов — хирургическая реконструкция нерва, такая как нервная аллотрансплантация. Однако успешную реконструкцию нервов можно осуществить только в первые два года после травмы, более того, важна жизнеспособность органов-мишеней. Но даже при соблюдении этих условий вероятность успеха невысока.
Альтернативный способ восстановления тактильных ощущений — это разработка нейропротезов. Однако доступные технологии нейропротезирования имеют существенные недостатки, включая сложность использования и производства, а также необходимость во внешнем источнике питания. Большинство экспериментальных интерфейсов, обеспечивающих чувствительность руке-протезу, подключаются к периферическим нервам. В процессе тренировки их стимуляция приводит к формированию новых нейрональных связей в мозге, которые переводят сигналы от датчиков протеза в тактильные ощущения. Такие ощущения, как правило, далеки от натуральных и напоминают покалывание или пощипывание. Кроме того, подобные интерфейсы требуют ненарушенной связи периферических нервов с корой мозга.
Теперь команда исследователей из Тель-Авивского университета под руководством Ифтаха Шломо (Iftach Shlomy) для восстановления осязания предложила использовать трибоэлектрические наногенераторы. Такие устройства основаны на использовании трибоэлектрического эффекта — появлении в материале электрического тока в результате трения. Конкретно свое разработанное устройство исследователи назвали TENG-IT. Оно состоит из двух слоев, нанесенных на тонкие слои золота, которые служат в качестве электрода. Полидиметилсилоксан выбрали в качестве отрицательно заряженного материала, а нейлон и ацетатбутират целлюлозы протестировали в качестве положительно заряженных слоев,