Благодаря нанотехнологии, парализованные люди смогут ходить

Ученые создали 3D-печать спинного мозга и имплантировали ее грызунам, тем самым успешно стимулировали рост нервов и позволили им возобновить функции ходьбы. Специалисты говорят, что это может стать важным в реабилитации людей с повреждениями спинного мозга.

В этом случае технология 3D-печати спинного мозга была использована впервые. Имплантацию нервных стволовых клеток осуществили в места серьезного повреждения спинного мозга. Назначение имплантатов - стимуляция роста нервов, восстановления связей и потерянных функций.

В ходе исследования отмечено отрастание тканей, выживание стволовых клеток и расширение аксонов нервных стволовых клеток из скаффолдингов в спинной мозг.

Сопредседатель исследования, профессор Марк Тушинский из Калифорнийского университета в Сан-Диего и его помощник, один из ведущих авторов, доктор Коби Коффлер, считают, что новая работа еще больше приближает к реальности, поскольку 3D-каркас воссоздает узкие, связанные пакеты аксонов в спинном мозге. Это помогает производить их регенерацию и воспроизводить анатомию поврежденного участка.

Технология быстрой 3D-печати использована для создания каркаса, она имитировала структуры центральной нервной системы. Подобно мосту, она выравнивает регенерирующие аксоны от одного конца повреждения спинного мозга к другому.

Аксоны сами по себе могут диффундировать и отрастать в любом направлении, но основа поддерживает их порядок, направляя рост в правильном направлении для завершения соединения разорванного участка.

Имплантаты содержат десятки крошечных каналов шириной 200 микрометров (двойная ширина человеческого волоса). Каналы определяют рост нервных стволовых клеток и аксонов по всей длине повреждения.

Технология печати, используемая командой доктора Чена, за 1,6 секунды производит 1,6 мм имплантатов. По словам исследователей, этот процесс можно масштабировать до размеров человеческого спинного мозга.

В качестве подтверждения концепции исследователи напечатали имплантаты размером четыре сантиметра, смоделированные с помощью МРТ-сканирования реальных повреждений спинного мозга человека. Они были напечатаны в течение 10 минут.

Один из авторов, доктор наноинженерных наук из группы доктора Чена - Вэй Чжу считает, что таким образом продемонстрирована гибкость технологии 3D-печати. Имплантат возможно быстро распечатать, и он точно подходит для поврежденного участка, независимо от размера и формы.

В эксперименте новая ткань за несколько месяцев полностью отросла и соединила отрезанные концы. Произошло значительное функциональное улучшение двигательных функций.

Строительная основа обеспечивает стабильную физическую структуру, которая поддерживает постоянное приживление и выживание нервных стволовых клеток. Также она защищает трансплантированные стволовые клетки от токсичной воспалительной среды и помогает полностью направлять аксоны через место поражения.

Сейчас ученые расширяют технологию и проводят испытания на более крупных моделях животных, чтобы затем тестировать на людях.

Следующим этапом будет включение белков в каркасы спинного мозга, которые дополнительно стимулируют выживание стволовых клеток и рост аксонов.

Подпишитесь на нас Вконтакте, Одноклассники