Ученые из университета Кембриджа разработали маленькие гибкие устройства, которые могут охватывать нервные волокна, не повреждая их. Устройства были созданы с помощью методов гибкой электроники и мягкой робототехники и их можно будет использовать для диагностики и лечения некоторых заболеваний, например, таких как эпилепсия и хроническая боль. Кроме того, их можно использовать для управления протезами конечностей.
Существующие методы взаимодействия с периферическими нервами уже не актуальны, так как громоздки и связаны с высоким риском повреждения нервов. Созданные же учеными из Кембриджа роботизированные нервные «манжеты» могут обертывать тонкие нервные волокна, они не повреждают нервы и достаточно чувствительны.
Тестирование на животных (крысах) показало, что устройства требуют лишь небольшого напряжения для контролируемого изменения формы, и они образуют самозамыкающуюся петлю вокруг нервов, что исключает необходимость в использования хирургических швов или клея.
Таким образом, сочетание мягких электрических приводов с нейротехнологиями позволит с минимально инвазивными методами проводить мониторинг и лечить ряд неврологических заболеваний. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Materials.
Имплантаты нервов могут быть использованы для стимуляции или блокировки импульсов в определенных нервах. Например, они позволяют уменьшить боль за счет блокировки болевых импульсов. Также они позволяют восстанавливать движения в парализованных конечностях за счет подачи электрических сигналов к нервам. Эти имплантаты позволяют обеспечить прямой контакт с нервными волокнами, но это сопряжено с определенными рисками. Нервные волокна очень тонкие и хрупкие и при контакте с большим электродом возможно повреждение нервов.
Разработанный учеными новый тип нервных манжет создан на основе проводящих полимеров, которые обычно используют в мягкой робототехнике. Ультратонкие манжеты состоят из двух отдельных слоев. При подаче небольшого электрического тока устройства сжимаются или раздуваются.
Манжеты достаточно маленького размера и их можно вставить в иглу и таким образом довести в область определенного нерва. При активации электрическим импульсом манжеты меняют свою форму, охватывая нерв, что позволяет воздействовать на активность нерва. Ученые планируют продолжить испытания устройств на животных моделях и в ближайшем будущем провести клинические испытания на людях.
