Новый материал, разработанный в ходе совместного исследования Техниона и Чикагского университета, открывает путь к восстановлению поврежденной нервной ткани и стимуляции сердца с помощью внешнего источника света, передает inbusiness.kz со ссылкой на МИД Израиля.
Свет ближнего инфракрасного диапазона, проецируемый в тело пациента, попадет на мембрану из нового материала, которая фотоактивирует поврежденную нервную ткань или сердце. Исследование, опубликованное в Nature Materials, возглавляли доцент Хеми Ротенберг с факультета биомедицинской инженерии Техниона и профессор Божи Тиан из Чикагского университета.
Нервные ткани являются биологической платформой, передающей информацию между различными областями тела. Большинство из них находятся в двух центрах управления центральной нервной системой: головном и спинном мозге. Периферическая нервная система происходит от центральной нервной системы и контролирует многие виды физической активности, включая активацию мышц, а также передачу сенсорной информации. Ее повреждение может привести к таким патологиям, как паралич, онемение и хроническая боль. Хотя периферические нервы могут регенерироваться, это происходит медленно и с ограниченным результатом. Тем не менее, существуют некоторые методы лечения, способные улучшить процесс реабилитации.
Одним из эффективных решений для лечения поврежденных нервов является электростимуляция. Проблема в том, что этот метод обычно требует специального хирургического вмешательства, которая может повредить ткани организма. И вот теперь материал, разработанный в Технионе и Чикагском университете, может устранить необходимость в пересадке электродов. Исследователи создали новое полупроводниковое устройство с гибкой ультратонкой мембранной конфигурацией, которая хорошо взаимодействует с биологическими тканями. В эту мембрану заворачивают поврежденную нервную ткань, а в случае кардиостимуляции - само сердце, и эту процедуру можно проводить во время тех операций, которые и без того необходимы в подобных ситуациях.
"Наш материал является фотогальваническим — он преобразует световую энергию в электрическую, воздействующую на нервную ткань", — поясняет проф. Ротенберг. "Например, при лечении сердца использование такого устройства может обеспечить временную кардиостимуляцию для послеоперационной реабилитации и избежать использования временного электрода для введения в сердце. Поскольку разработанная нами мембрана изготовлена из силикона, на основе материала, который поглощается организмом без какого-либо токсического эффекта, нет необходимости в дальнейшем хирургическом вмешательстве для ее удаления".
Ожидается, что за пределами медицины новое открытие внесет большой вклад в различные приложения, например, в области возобновляемых источников энергии. "Зеленые" источники энергии, такие как Солнце, нестабильны, поэтому хранение энергии становится серьезной проблемой в развитии их использования. Одним из решений этой проблемы является производство водорода путем солнечного электролиза воды, поскольку полученный водород легко хранить и использовать в энергетике. Профессор Ротенберг считает, что созданный им и его коллегами новый материал ускорит разработку более совершенных и эффективных солнечных устройств.
