Hybrid -Tunnel Mai Hilfe Leitfaden trennten Nerven wieder gesund

Bau eines Tunnels aus harten und weichen Materialien hergestellt , um die Wiederverbindung der abgetrennten Nervenenden führen kann der erste Schritt zur Unterstützung der Patienten , die gelitten haben umfangreiche Nerventraumawieder Gefühl und Bewegung zu sein , nach einem Team von biomedizinische Ingenieure .

" Nervenverletzung sowohl im Zentralnervensystems und des peripheren Nervensystems ist ein großes gesundheitliches Problem ", sagte Mohammad Reza Abidian , Assistant Professor für Biomedizintechnik, Penn State . " Nach Angaben des National Spinal Cord Injury Statistische Center, gibt es etwa 290.000 Menschen in den USA , die von Verletzungen des Rückenmarks mit etwa 12.000 neuen Verletzungen auftreten, jedes Jahr zu leiden. "

Spontane Nervenregeneration ist auf kleine Läsionen innerhalb des verletzten peripheren Nervensystems beschränkt und ist aktiv im Zentralnervensystem unterdrückt. Wenn ein Nerv in das periphere Nervensystem ist leicht zu schneiden, können die Nervenenden zu regenerieren und wieder anschließen . Allerdings, wenn der Abstand zwischen den beiden Enden ist zu weit , das Wachstum gehen vom Kurs ab und keine Verbindung herstellen .

Die Forscher, die in der aktuellen Ausgabe von Advanced Healthcare Materials ihre Ergebnisse veröffentlicht , ein neuartiges Hybridleitung, die aus einem weichen Material besteht , ein so genanntes Hydrogel , wie eine Außenwand mit einer Innenwand eines elektrisch aktiven leitenden Polymer gemacht dienen als Tunnel , die das Nachwachsen und Wiedereinschalten der durchtrennten Nervenenden führt .

Abidian sagte, dass das Verfahren Vorteile gegenüber derzeitigen Operationen, die verwendet werden, um abgetrennte Nervenbahnen wieder anbieten.

" Autografts sind derzeit der Goldstandard für die Überbrückung von Nervenlücken ", sagte Abidian . "Dies ist ein Vorgang, der den Nerven nimmt von einem anderen Teil des Körpers, - zum Beispiel - aus einer Sehne , und dann wird es auf den verletzten Nerv gepfropft ".

Jedoch kann die Operation schmerzhaft sein und es gibt oft Fehlpaarungen in der Größe zwischen den abgetrennten Nervenenden und die neue gepfropfte Teil des Nervs , wobei Abidian .

Die Forscher verwendeten Agarose, ein Hydrogel , das durchlässig ist und eher vom Körper angenommen wird. Da jedoch das Hydrogel expandiert in Wasser und Flüssigkeiten , den die Erweiterung des Tunnels zusammenbrechen und zu verringern , die Fähigkeit der Nervenenden zu regenerieren und zu verbinden , wobei Abidian . Sie schufen einen zweiten Entwurf, indem ein leitendes Polymer , Poly ( 3,4-ethylendioxythiophen) - PEDOT - auf die Konzeption , eine Mauer , die mechanisch unterstützen und verstärken das Hydrogel zu bilden. PEDOT ist ein stabiles Material, das Strom leiten können, um elektrische Signale durch die Nerven passieren .

Um sicherzustellen, dass Nährstoffe und Sauerstoff würde die Regeneration von Nervenenden zu erreichen , erstellt das Team eine Spirale PEDOT Design, das die strukturelle Integrität der Wand erhalten, sondern ließ einige Nährstoffe und Luft, um die Nerven zu erreichen.

Die Forscher untersuchten die drei Designs - plain Hydrogel Hydrogel mit vollständig beschichteten PEDOT Wand und Hydrogel mit einem teilweise beschichteten PEDOT Wand - nach der Implantation des Geräts in 10 mm Nervenlücken bei Ratten und die Messung der Muskelmasse und Kraft der Muskelkontraktionen am Ende der Nerven . Diese Messungen können angeben, ob die getrennt Nerv verbunden.

Sie betrachteten auch optische Bilder der Querschnitte der Nerv seiner relativen Gesundheit zu bewerten .

Nach Abidian , die Spirale PEDOT Design erzeugt deutlich mehr Muskelmasse als die anderen Entwürfe , obwohl es nicht erzeugen so viel Muskelmasse wie die Autograft , der als Steuerentwurf in der Studie verwendet wurde .

Die Bilder der Spirale PEDOT Design zeigten, dass die Gesundheit des Nerven selbst war fast nicht von einer Nerven nach einer autologen Betrieb fotografiert.

Abidian sagte, dass der nächste Schritt wird sein , die Finanzierung zu sichern , um das Design zu testen, wenn die Abstände zwischen trennten Nerven so groß, dass sogar Autograft Operationen unwirksam sind . Er sagte auch, dass er hofft, das Design kann verwendet werden, um andere Arten von medizinischen Implantaten , wie neuronale Schnittstellen zu schaffen.

" Dieser Entwurf zeigt , dass , ja, es funktionieren kann ", sagte Abidian . "Aber jetzt müssen wir sehen, ob elektrische Signale und Chemikalien können auch über viel längere Lücken vorbei zu führen und zu modulieren axonalen Regeneration. "