Группа американских неврологов и инженеров из нескольких университетов разработала миниатюрное имплантируемое устройство, которое может помочь людям с проблемами мочевого пузыря обойтись без медикаментов или электронных стимуляторов. Это устройство способно обнаружить гиперактивность в мочевом пузыре и затем использовать свет от крошечных, интегрированных светодиодов, чтобы подавить желание мочиться.
Устройство уже испытано на лабораторных крысах и через некоторое время сможет помогать людям, страдающим недержанием мочи или часто испытывающим потребность в мочеиспускании. Информация об этой технологии была недавно опубликована в журнале Nature.
Чрезмерно активный мочевой пузырь, боль и частая потребность в мочеиспускании являются распространенными и мучительными проблемами. Сегодня подобные проблемы с мочевым пузырем лечатся стимуляторами, которые посылают электрический ток на нерв, контролирующий мочевой пузырь. Такие имплантаты помогают справиться с недержанием мочи и гиперактивностью мочевого пузыря, но они также могут нарушить нормальную нервную сигнализацию для других органов.
При испытаниях врачи с помощью небольшой хирургической операции установили вокруг мочевого пузыря мягкое, эластичное приспособление, похожее на пояс. По мере заполнения и опорожнения мочевого пузыря лента расширяется и сжимается. Исследователи также вводят в мочевой пузырь белки, называемые опсинами. Опсины переносятся вирусом, который связывается с нервными клетками мочевого пузыря, делая эти клетки чувствительными к световым сигналам. Это позволяет исследователям использовать технологию оптогенетики - применение света для контроля поведения клеток в живых тканях - для активации этих клеток.
Используя Bluetooth для обмена данными с внешним портативным устройством, ученые в режиме реального времени могут считывать информацию и, используя простой алгоритм, определять, когда мочевой пузырь заполнен, когда он опорожнен и когда опорожнение мочевого пузыря происходит слишком часто. Когда мочевой пузырь опорожняется слишком часто, внешнее устройство посылает сигнал, который активирует микроволновые светодиоды на мочевом пузыре, оказывающие влияние на сенсорные нейроны в нем. Это снижает их активность и восстанавливает нормальную работу мочевого пузыря.
При этом устройство обеспечивает терапию только тогда, когда обнаруживает проблему. Когда поведение нормализуется, микросветодиоды выключаются, и воздействие прекращается.
Исследователи считают, что при использовании подобного устройства у людей, его можно будет имплантировать даже без хирургического вмешательства, используя катетеры для установки через уретру в мочевой пузырь.
В ближайшее время ученые планирую провести испытания своей технологии на крупных животных.