Имплантат, который восстанавливает функцию мочевого пузыря у парализованных пациентов

Международная команда исследователей и ученых во главе со специалистами Центра сенсомоторной нейроинженерии (Center for Sensorimotor Neural Engineering, CSNE) Вашингтонского университета разрабатывают имплантируемое беспроводное устройство, которое предназначено для восстановления нормального функционирования мочевого пузыря у людей с повреждениями спинного мозга и миллионов других пациентов, которые страдают от недержания мочи. Работы ведутся в рамках конкурса GlaxoSmithKline Bioelectronics Innovation Challenge, где разработчики соревнуются в разработке имплантируемых беспроводных устройств, которые могут измерять, стимулировать и блокировать активность нервов, контролирующих отдельные органы. Команда Вашингтонского университета стала одним из трех финалистов этого еще не завершенного соревнования.

Разработчики, к которым на втором этапе присоединились британские специалисты из Кембриджского университета и Университетского колледжа Лондона, стараются создать устройство, которое будет таким же привычным и легко имплантируемым, как современные кардиостимуляторы. Финальная версия прибора будет способна стимулировать и блокировать электрические сигналы, которые проходят по тазовому нерву и отвечают опорожнение мочевого пузыря, и контролировать таким образом работу этого органа.

Основные проблемы, с которыми столкнулись разработчики - это обеспечение беспроводного питания прибора при гарантии отсутствие перегрева имплантата в теле человека, а также ограничение реакций тканей в месте взаимодействия с нервом.

Первая проблема была решена за счет использования беспроводного трансмиттера энергии, разработанного главой коллектива Джошуа Смитом и который уже используется для питания роботов и дронов. Кроме того, новая разработка взаимодействует с нервом двумя способами - электронным или оптическим, за счет использования технологии оптогенетики, позволяющей использовать свет для контроля нейронов. Такой метод позволяет стимулировать тазовый нерв без физического контакта с ним, что позволяет уменьшить отеки и рубцы, которые возникают в месте контакта с нервом.

Новое устройство может также "считывать" информацию о том, как чувствует себя мочевой пузырь, что позволяет вовремя решить, необходимо ли предприянть какие-либо меры по лечению.