В НИТУ "МИСиС" разработали нейроимплантат для регенерации нервной ткани

В течение первого года после позвоночно-спиномозговой травмы летальность достигает 30%, инвалидность - чуть менее 100 %. Инвалидизация при всех травмах нерва наступает в 60% всех случаев. Сложность лечения таких повреждений заключается, в том числе, в слабой и недостаточной регенерации нервной ткани.

Нервная ткань - совершенно особый тип клеточных структур. Для направленного роста и преобразования мультипотентных стволовых клеток в клетки нейроглии важно не только наличие переменного электрического поля, но и его пространственная направленность вдоль линий роста клеток.

Опираясь на эту научную гипотезу, магистранты НИТУ "МИСиС" разработали и синтезировали гибкий композиционный материал с анизотропной (различной в разных направлениях) проводимостью. Нейроимплантаты на его основе могут использоваться для стимуляции регенерации и восстановления нервной ткани в местах травм.

Композитный материал представляет собой каркас с направленной структурой на основе коллагена, содержащий гибкий биосовместимый электропроводящий материал из углеродного волокна с диаметром электродов, равного диаметру нервного волокна - порядка 30 микрометров.

"Для решения поставленной задачи мы нашли материалы основы и проводящего компонента, разработали методику получения пленок с проводящим паттерном, определили физико-механические характеристики композита и провели испытания полученных образцов in vitro", - рассказал автор проекта, магистрант iPhD "Биоматериаловедение" НИТУ "МИСиС" Сергей Жирнов.

Молодые исследователи разработали методику получения гибких композиционных пленок с проводящим участком, размер которого сопоставим с диаметром нервного волокна. При этом "неэлектрическая" часть материала обладает свойствами, близкими к свойствам ткани периферической нервной системы, в частности, по модулю упругости.

На основе синтезированного материала был получен лабораторный образец имплантата периферического нерва.

Разработчики продолжают работу над проектом в рамках стратпроекта "Биомедицинские материалы и биоинженерия" программы "Приоритет 2030". Следующими этапами станут: производство прототипа, материаловедческие и биологические in vitro тесты с клетками нервной системы, патентование изобретения и переход к доклиническим медицинским испытаниям.