Hydrożel który reperuje nerwy

Ostatnia aktualizacja 28 lipca 2022

Uszkodzenia nerwów obwodowych – tkanek, które przekazują sygnały bioelektryczne z mózgu do reszty ciała – często powodują przewlekły ból, zaburzenia neurologiczne, paraliż lub niepełnosprawność. Obecnie naukowcy opracowali rozciągliwy hydrożel przewodzący, który może pewnego dnia zostać wykorzystany do naprawy uszkodzonych nerwów tego typu.

Urazy, w których nerw obwodowy zostaje całkowicie przerwany, takie jak głębokie skaleczenie w wyniku wypadku, są trudne do leczenia. Powszechnie stosowana strategia, zwana autoprzeszczepem nerwu, polega na pobraniu fragmentu nerwu obwodowego z innego miejsca w organizmie i przyszyciu go do końców odciętego nerwu. Procedura ta nie zawsze jednak przywraca sprawność i czasami konieczne są wielokrotne operacje uzupełniające. Stosowano również przeszczepy sztucznych nerwów w połączeniu z komórkami wspomagającymi, ale pełna regeneracja nerwów często wymaga długiego czasu. Qun-Dong Shen, Chang-Chun Wang, Ze-Zhang Zhu i współpracownicy chcieli opracować skuteczną, szybko działającą metodę leczenia, która mogłaby zastąpić autologiczne przeszczepy nerwów. W tym celu postanowili zbadać przewodzące hydrożele – biokompatybilne polimery, które pęcznieją pod wpływem wody i mogą przesyłać sygnały bioelektryczne.

Badacze przygotowali wytrzymały, ale rozciągliwy hydrożel przewodzący zawierający polianilinę i poliakrylamid. Usieciowany polimer utworzył trójwymiarową mikroporowatą sieć, która po wszczepieniu umożliwiła wnikanie i przyleganie komórek nerwowych, pomagając w odbudowie utraconej tkanki. Zespół wykazał, że materiał ten może przewodzić sygnały bioelektryczne przez uszkodzony nerw kulszowy pobrany od ropuchy szarej. Hydrożel został następnie wszczepiony szczurom z uszkodzonymi nerwami kulszowymi. Dwa tygodnie później nerwy szczurów odzyskały swoje właściwości bioelektryczne, a ich chód uległ poprawie w porównaniu ze szczurami nieleczonymi. Ponieważ właściwości przewodzenia elektrycznego materiału poprawiają się po naświetleniu go światłem z zakresu bliskiej podczerwieni, które może penetrować tkanki, być może uda się w ten sposób jeszcze bardziej poprawić przewodnictwo nerwowe i powrót do zdrowia – twierdzą naukowcy.