В Национальном исследовательском технологическом университете МИСИС (НИТУ «МИСИС») разработали электропроводный гибридный имплантат для стимуляции восстановления нервной ткани в местах травм, который позволит ускорить процесс регенерации ткани после позвоночно-спиномозговых повреждений.
Нервная ткань человека обладает особым типом клеточных структур, что приводит к ее слабой и недостаточной регенерации в случаях повреждения. Для восстановления нервных клеток нужно переменное электрическое поле, направленное 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.
«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.
Композитный материал представляет собой каркас с направленной структурой на основе коллагена, содержащий гибкий биосовместимый электропроводящий материал из углеродного волокна с диаметром электродов, равным диаметру нервного волокна – порядка 30 микрометров. 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. Следующими этапами станут производство прототипа, материаловедческие и биологические in vitro тесты с клетками нервной системы, патентование изобретения и переход к доклиническим медицинским испытаниям. Разработка выполнена в рамках стратегического проекта НИТУ «МИСИС» «Биомедицинские материалы и биоинженерия» программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (национальный проект «Наука и университеты»).