Nowatorska technologia implantów medycznych

Implanty zrewolucjonizowały leczenie różnych schorzeń. Europejscy naukowcy badali, jak ulepszyć istniejące wszczepialne urządzenia siatkówkowe, korowe i ślimakowe poprzez użycie nowatorskich materiałów.

Zdrowie

Implanty medyczne są szeroko używane do korygowania pourazowych problemów z wzrokiem lub słuchem. Oprócz przypadków zwyrodnień siatkówki i uszkodzeń ślimaka, takie rekonstrukcyjne metody mogą być użyte do leczenia urazowego uszkodzenia kręgosłupa, lekoopornych padaczek, zaburzeń psychiatrycznych i przewlekłych patologii neurodegeneracyjnych. Urządzenia te łączą żywą tkankę ze stworzonym przez człowieka układem elektronicznym. Celem finansowanego przez UE projektu NEUROCARE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Neuronal nanocarbon interfacing structures) było stworzenie innowacyjnych, wszczepialnych urządzeń siatkówkowych, korowych i ślimakowych. Aby to osiągnąć, członkowie konsorcjum ulepszyli połączenie między elektronicznymi implantami a żyjącymi komórkami przy użyciu tanich, bazujących na węglu materiałów, dobrze przystosowanych do użycia jako implanty medyczne. Materiały te bazują głównie na cienkich filmach z nanokrystalicznego diamentu oraz warstwach grafenu, oferując szeroki zakres właściwości elektronicznych. Są one również bioinertne i odporne fizycznie. Członkowie konsorcjum z powodzeniem wyprodukowali elastyczne mikroelektrody grafenowe i wykorzystali powłoki diamentowe w elektrofizjologicznych macierzach mikroelektrodowych, wszczepialnych elektrodach ślimakowych oraz implantach siatkówkowych. Projekt urządzeń został przeskalowany ze struktur dwu- na trzywymiarowe, a ich biokompatybilność oceniono na zwierzęcych modelach in vivo. Zaproponowane trójwymiarowe materiały nanostrukturalne wykazują lepszą o dwa rzędy wielkości wydajność i mniejszy poziom hałasu. Większa rozdzielczość przełoży się na większą specyficzność oddziaływań implantu z siecią komórek w obrębie tkanki. Nanobioelektroniczne urządzenia projektu NEUROCARE znajdą zastosowanie nie tylko w leczeniu ślepoty, głuchoty i paraliżu, lecz również w badaniach farmakologicznych in vitro. Co ważne, badanie utorowało drogę nowatorskim wszczepialnym macierzom elektrod, pozwalającym stymulować tkankę nerwową in vivo.