Вчені створили іонний насос для лікування хронічних болей
Хронічний біль загадковий. Досі вчені не можуть визначити, чому люди продовжують страждати від болю після того, як їх первинна травма давно зажила. Багато людей так звикли жити з постійними болями, що вже не звертають на них уваги. Переходячи в хронічну стадію, біль втрачає свої захисно-запобіжні функції і стає просто неприємним фоном поточного життя. Таким чином, появу нових патологій, пов’язаних з болісними відчуттями, легко не помітити і схаменутися тільки тоді, коли організму вже завдано істотної шкоди.
Шведські вчені з Лінчепінгського університету (Linköpings universitet) заявили, що завдяки їх розробці людство зможе позбутися від хронічних болей. Фахівці стверджують, що їх технологія відкриває шлях до створення механізмів, «які говорять з тілом людини на одній мові». Штучний нерв, або «іонний насос», як його назвали вчені, здатний направляти в ту чи іншу частину організму різні речовини, що блокують нервові сигнали з такою ж швидкістю, з якою передає сигнали нервова система. Крім того, цей винахід здатен працювати злагоджено з нервовою системою людини, змінюючи в ній деякі процеси й блокуючи небажані сигнали про болі.
«Ми створили штучний нерв, який може без проблем взаємодіяти з нервовою системою людини. Сигнал проходить між двома синапсами за 0,1 мілісекунди, і ми практично досягли цієї швидкості», — заявив співавтор дослідження Магнус Берггрен (Magnus Berggren).
Технологічним проривом стало те, що дослідники побудували терапевтичний імплантат з використанням органічної електроніки – класу матеріалів, здатних легко перетворювати електронні сигнали в біохімічні – для блокування больових імпульсів.
«Він менше, ніж Ваш вказівний палець, і може представляти майбутнє імплантованих пристроїв для лікування переломів хребта, защемлення нерва або таких неврологічних розладів, як епілепсія.»
Що являє собою пристрій?
Розробка являє собою невеликий пластиковий прилад з електронним управлінням, який хірургічно імплантується в тіло. Іонний насос випускає необхідні речовини в тих місцях, де больові імпульси зазвичай потрапляють в хребет. Іони не дають імпульсам потрапити в центральну нервову систему і запобігають їх потраплянню в мозок.
Пристрій складається з електронно- та іонопроникного полімерного електрода всередині резервуара для рідини та іонопроникного каналу доставки, ведучого до цільової області – до спинного мозку. Резервуар заповнений розчином лікарських засобів, нейротрансмітерів або інших терапевтичних речовин. Коли напруга прикладається між внутрішнім електродом і зовнішнім протилежним електродом, речовини электрофоретично транспортуються з резервуара.
Електричний струм, що проходить через іонний насос – це все, що необхідно, щоб поширити нейромедіатор вибірково в строго певних відділах спинного мозку. Причому, за словами фахівців, такий метод абсолютно не має побічних ефектів.
Практичне застосування
Одна з речовин, які можуть бути доставлені за допомогою іонного насоса – гамма-аміномасляна кислота.
Гамма-аміномасляна кислота (ГАМК, GABA) — амінокислота, найважливіший гальмівний нейромедіатор центральної нервової системи людини й інших ссавців. Аміномасляна кислота є біогенною речовиною, що міститься в ЦНС і бере участь у нейромедіаторних і метаболічних процесах в мозку.
Над новою технологією дослідники працювали більше десяти років. Як зазначається, півтора роки тому фахівці вже представляли першу версію «іонного насоса», і з його допомогою вже вдалося направити ГАМК безпосередньо в спинний мозок лабораторних мишей. Механізм, представлений на цей раз, виявився компактніше попереднього, і він працює швидше.
Дослідники працюють над збільшенням найменувань різних речовин, які можливо буде доставляти за допомогою іонного насоса. Планується, що крім лікування хронічних болей, його також можна використовувати і для зупинки епілептичного припадку.
