С такими технологиями мы все скоро станем киборгами. К чему это приведет? Никто не знает.
Исследователи из Кембриджского университета разработали новый тип нейронных имплантатов, которые сочетают стволовые клетки с электроникой и могут помочь людям с ампутированными конечностями или тем, кто потерял способность пользоваться конечностями.
Имплантат из стволовых клеток
Разработки в области имплантируемых нейротехнологий и клеточной терапии предлагают потенциально эффективные методы лечения пациентов с повреждениями периферической нервной системы, то есть нервов, которые находятся за пределами головного и спинного мозга. Оба метода направлены на восстановление функции парализованных или ампутированных конечностей либо минуя место повреждения, чтобы взаимодействовать с существующими нервными клетками, либо заменяя поврежденные клетки новыми.
Что касается замены поврежденных клеток, пересаженные нейроны могут с трудом устанавливать функциональные связи. И электроды не могут эффективно работать без взаимодействия со здоровыми рабочими клетками, обычно из-за рубцовой ткани, которая образовалась в месте повреждения. Более того, современные нейротехнологии не имеют возможности взаимодействовать с различными типами нейронов, ответственных за выполнение различных функций.
Потенциальный ответ на эти проблемы заключается в биогибридном устройстве, которое сочетает стволовые клетки человека с биоэлектроникой для создания более эффективного нейронного интерфейса. Теперь исследователи из Кембриджского университета сделали именно это, создав новаторское новое устройство, которое может интегрироваться с тканями организма.
Ключевым компонентом устройства являются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), взрослые клетки – обычно клетки кожи или крови – которые были перепрограммированы в лаборатории, чтобы стать подобными эмбриональным стволовым клеткам, которые могут развиваться в любой другой тип клеток. Исследователи использовали ИПСК для создания миоцитов, клеток, которые являются строительными блоками скелетных мышц.
ИПСК были расположены в виде сетки на микроэлектродных матрицах (MEAs), настолько тонких, что они могут прикрепляться к концу нерва. В результате был создан слой миоцитов, который располагался между электродами устройства и живой тканью. Затем исследователи имплантировали биогибридное устройство крысам для тестирования. Они прикрепили покрытую клетками сторону устройства к поврежденным локтевому и срединному нервам в передних лапах крыс. Эти нервы были выбраны потому, что они приближены к повреждениям нервов верхних конечностей человека и связанной с этим потере мелкой моторики и сенсорных функций.