Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн заявили, что однажды имплантаты могут быть использованы в различных частях тела для борьбы с болью, которая не поддается лечению другими методами.«Наша конечная цель — использовать эту технологию для лечения боли в очень определенных местах, предоставляя своего рода« переключатель », чтобы отключать болевые сигналы задолго до того, как они достигают мозга», — сказал один из старших исследователей Роберт В. Геро IV, доктор философии. , доктор Сеймур и профессор анестезиологии Роуз Т. Браун и директор Центра боли Вашингтонского университета.
Исследование опубликовано 9 ноября в журнале Nature Biotechnology.«Поскольку устройства мягкие и растяжимые, их можно имплантировать в движущиеся части тела», — пояснил Жеро. Устройства, ранее разработанные учеными, нужно было прикрепить к кости.
«Но когда мы изучаем нейроны в спинном мозге или в других областях за пределами центральной нервной системы, нам нужны растягиваемые имплантаты, которые не требуют фиксации», — сказал он.Новые устройства фиксируются швами. Как и в предыдущих моделях, они содержат лампы microLED, которые могут активировать определенные нервные клетки.
Жеро сказал, что надеется использовать имплантаты, чтобы притупить болевые сигналы у пациентов, страдающих от боли, с которой невозможно справиться с помощью стандартных методов лечения.Исследователи экспериментировали с мышами, которые были генетически модифицированы, чтобы иметь светочувствительные белки на некоторых нервных клетках. Чтобы продемонстрировать, что имплантаты могут влиять на болевой путь в нервных клетках, исследователи активировали болевой ответ светом. Когда мыши проходили через определенную область лабиринта, имплантированные устройства загорались и вызывали у мышей чувство дискомфорта.
После выхода из этой части лабиринта устройства выключились, и дискомфорт рассеялся. В результате животные быстро научились избегать этой части лабиринта.Эксперимент был бы очень трудным со старыми оптогенетическими устройствами, которые привязаны к источнику питания и могут подавлять движение мышей.
По словам одного из главных исследователей Джона А. Роджерса, поскольку новые устройства меньшего размера являются гибкими и их можно удерживать на месте с помощью швов, они также могут иметь потенциальное применение в мочевом пузыре, желудке, кишечнике, сердце или других органах или вокруг них. Доктор философии, профессор материаловедения и инженерии Иллинойского университета.
«Они предоставляют уникальные биосовместимые платформы для беспроводной доставки света практически к любому целевому органу в организме», — сказал он.Роджерс и Геро разработали имплантаты, ориентируясь на производственные процессы, которые позволят производить массовое производство, чтобы устройства могли быть доступны другим исследователям.
Джеро, Роджерс и Майкл Р. Брухас, доктор философии, доцент анестезиологии Вашингтонского университета, основали компанию под названием NeuroLux, чтобы помочь в достижении этой цели.