Naukowcy z RCSI opracowali implant 3D wspomagający leczenie urazów rdzenia kręgowego
Zespół badaczy z RCSI University of Medicine and Health Sciences opracował implant drukowany w technologii 3D, który umożliwia dostarczanie stymulacji elektrycznej bezpośrednio do uszkodzonych obszarów rdzenia kręgowego, oferując tym samym nową potencjalną drogę do naprawy uszkodzonych nerwów.
Szczegóły dotyczące tego implantu oraz wyniki badań laboratoryjnych zostały opublikowane na łamach czasopisma Advanced Science.
Uraz rdzenia kręgowego to schorzenie zmieniające życie pacjenta, które może prowadzić do paraliżu, utraty czucia oraz przewlekłego bólu. W Irlandii ponad 2300 osób i rodzin żyje z konsekwencjami tego typu urazów, a obecnie nie istnieje skuteczna metoda leczenia pozwalająca na rzeczywistą regenerację uszkodzonych struktur. Jednak stymulacja elektryczna stosowana bezpośrednio w miejscu urazu wykazuje potencjał w zakresie pobudzania neuronów do regeneracji.
„Historycznie rzecz biorąc, promowanie regeneracji neuronów po urazie rdzenia kręgowego było niezwykle trudne. Nasz zespół opracowuje biomateriały przewodzące prąd elektryczny, które mogą umożliwiać przesyłanie impulsów elektrycznych przez miejsce uszkodzenia, wspierając organizm w procesie naprawy tkanek” – wyjaśnia prof. Fergal O’Brien, Prorektor ds. Badań i Innowacji RCSI, profesor inżynierii biomedycznej i medycyny regeneracyjnej, kierownik Tissue Engineering Research Group (TERG). „Unikalne środowisko AMBER Centre, łączące inżynierię biomedyczną, biologię oraz nauki o materiałach, daje ogromną szansę na rozwój przełomowych rozwiązań, takich jak to”.
Badania prowadzone były przez naukowców z TERG RCSI oraz ośrodka Research Ireland Centre Advanced Materials and Bioengineering Research (AMBER). Zespół wykorzystał ultracienkie nanomateriały opracowane w laboratorium prof. Valerii Nicolosi (School of Chemistry i AMBER, Trinity College Dublin), które zazwyczaj znajdują zastosowanie w technologii baterii. Nanomateriały te zostały zintegrowane z miękką, żelową strukturą przy użyciu technik druku 3D.
Powstały implant odtwarza strukturę ludzkiego rdzenia kręgowego i posiada delikatną siatkę mikrowłókien zdolnych do przewodzenia prądu elektrycznego do komórek. W testach laboratoryjnych wykazano, że implant skutecznie dostarcza impulsy elektryczne do neuronów i komórek macierzystych, wzmacniając ich zdolność do wzrostu.
Zmiana układu włókien w implancie pozwoliła dodatkowo poprawić jego skuteczność.
„Materiały drukowane w technologii 3D pozwalają nam precyzyjnie dostosować sposób dostarczania stymulacji elektrycznej w celu kontrolowania regeneracji. To może otworzyć drogę dla nowej generacji urządzeń medycznych w leczeniu urazów rdzenia kręgowego” – podkreśla dr Ian Woods, współpracownik naukowy TERG i pierwszy autor publikacji. „Technologia ta ma również potencjał zastosowania poza leczeniem urazów rdzenia kręgowego, m.in. w kardiologii, ortopedii czy neurologii, gdzie sygnały elektryczne mogą wspierać procesy regeneracyjne”.
RCSI i AMBER współpracowały przy tym projekcie z Irish Rugby Football Union Charitable Trust (IRFU-CT), powołując panel doradczy, który nadzorował przebieg badań. W jego skład weszli ciężko poszkodowani zawodnicy rugby, klinicyści, neurobiolodzy oraz naukowcy.
„Dzięki wiedzy i doświadczeniu panelu doradczego mogliśmy lepiej zrozumieć codzienne wyzwania osób z urazami rdzenia kręgowego, ich priorytety terapeutyczne oraz nowe kierunki leczenia” – mówi dr Woods. „Regularne spotkania umożliwiały stałą wymianę pomysłów, doświadczeń i wyników badań”.
Projekt był finansowany przez Irish Rugby Football Union Charitable Trust, AMBER oraz irlandzką Radę ds. Badań Naukowych (Irish Research Council Government of Ireland Postdoctoral Fellowship).
Źródło: Advanced Science
DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202503454
