Мозговой имплант впервые сделали мягким с помощью гидрогеля
Ученые придумали, как сделать мозговые импланты мягкими и, как следствие, снизить риск их отторжения
Существующие на рынке имплантаты обычно содержат в себе электроды, которые являются довольно жесткими элементами. С другой стороны, ткань мозга, в которую они внедряются, очень мягкая.
В результате иммунная система организма имеет тенденцию идентифицировать имплантаты как посторонние предметы, образуя вокруг них слой рубцовой ткани. Со временем этот слой становится достаточно толстым, что мешает правильному функционированию имплантатов. И хотя оболочка электродов из мягкого, эластичного материала может решить проблему, такие вещества обычно все еще значительно жестче, чем ткань мозга, и в конечном итоге все еще вызывают иммунный ответ.
В поисках альтернативы ученые из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) разработали имплант, состоящий из пучка ультратонких многофункциональных полимерных волокон, встроенных в полиакриламидно-альгинатный гидрогель и окруженных им. Пучок волокон состоит из оптического волновода для стимуляции нейронов посредством воздействия света, трех микроэлектродов для мониторинга активности нейронов и трех микрофлюидных каналов для адресной доставки жидких лекарств.
Поскольку гидрогель в исходном сухом состоянии является жестким, его можно относительно легко ввести в ткань мозга без использования каких-либо поддерживающих и направляющих устройств. Однако после имплантации он впитывает жидкости организма и становится очень мягким и податливым — таким же, как ткани, которые его окружают. Это означает, что он с меньшей вероятностью будет воспринят иммунной системой как посторонний объект.
При тестировании на лабораторных мышах имплант продемонстрировал способность обнаруживать нервные сигналы в течение шести месяцев, что, как сообщается, «намного превышает результаты, зарегистрированные у предыдущих версий». Исследователи также отметили значительное снижение реакции на инородные тела по сравнению с обычными имплантатами.