Injizierbare, flexible Elektrode ersetzen könnten starre Nerv-stimulierender Implantate
Durch die elektrische Stimulation von Nerven, neuromodulation Therapien können epileptische Anfälle verringern, lindern chronische Schmerzen und Behandlung von Depressionen und eine Vielzahl von anderen gesundheitlichen Bedingungen, ohne den Einsatz von herkömmlichen Drogen wie Opioide.
Nun, University of Wisconsin–Madison biomedizinische Ingenieure und Ihre Mitarbeiter haben einen Vorstoß gemacht, die könnte drastisch reduzieren die Kosten der neuromodulation Therapie, erhöhen die Zuverlässigkeit und die machen es viel weniger invasiv.
Mit eine Art Elektrode, die injiziert werden kann, wie eine Flüssigkeit und dann wird Heilung im Körper, die Forscher haben den Grundstein gelegt für eine neue Art von neural interface system.
Die Forscher enthüllt Ihre Schöpfung, die Sie haben, genannt die „injectrode,“ in einem Papier online veröffentlicht in dieser Woche in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials.
Heute neuromodulation-Behandlungen setzen auf chirurgisch implantierte Geräte, die die Kosten bis zu sechs Figuren, erfordern komplexe Verfahren zu installieren, und oft scheitern, da Sie starre Geräte, die versuchen zu mesh mit weichen biologischen Gewebe.
Die Forscherinnen und Forscher “ – system nutzt eine völlig neue Art des Denkens.
„Können Sie injizieren die Flüssigkeit um den Nerv, und es heilt in den Körper, um ein drahtgebundenes Kontakt“, sagt Ludwig Kip, ein UW–Madison professor von der biomedizinischen Technik und der neurologischen Chirurgie. „Typische Implantate sind wirklich steif, und so, wie der Körper bewegt sich, Sie zu tragen und reißen und brechen. Unsere flüssige Kuren, und das Ergebnis ist viel näher an der normalen Elastizität der Gewebe. Sie können tatsächlich zu dehnen und erhöhen seine Größe 150 Prozent auf 200 Prozent, ohne seine Leitfähigkeit.“
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Zum erstellen der injectrode die Forscher gemischter Silikon-Basis—ähnlich dem chirurgischen Kleber—mit kleinen Metall-Partikel, um die Flüssigkeit ausreichend leitfähig ist.
Setzen Sie Ihr Gerät durch eine Batterie von der Food and Drug Administration präklinischen tests, und benutzte es, um zu induzieren Veränderungen der Herzfrequenz bei Schweinen durch die Stimulierung Ihrer Vagusnerv-ein Ansatz, der gezeigt wird, dass Versprechen für die Behandlung von Herzinsuffizienz, Bluthochdruck und anderen Krankheiten.
„Wir im wesentlichen ging durch das standard-repertoire des elektrochemischen tests, um zu zeigen, wirkt dieses wie ein standard-Draht-Elektrode, die verwendet werden könnten, um stimulieren die Nerven,“ sagt James Trevathan, ein postdoctoral fellow in Ludwigs Labor und ersten Autor auf der Studie.
Ludwig als co-Autor der Studie und Mitbegründer Neuronoff, ein Unternehmen mit Sitz auf der injectrode, mit der Case Western Reserve University biomedical engineering professor Andrew Shoffstall und Neuronoff CEO Manfred Franke. Sie sind auch Teil eines multi-Organ-team, das kürzlich sicherte sich einen $2.1 Millionen Zuschuss von der National Institutes of Health zur Weiterentwicklung des Systems zur Stimulierung der Wirbelsäule Nerven als ein nicht-opioid-alternative zur Behandlung von chronischen Rücken-Schmerzen.
Das Papier und erteilen Sie repräsentieren entscheidende frühe Schritte in einem größeren bemühen um eine minimal-invasive system for neural stimulation.
Als Teil der NIH-grant, die Forscher testen ein System, in dem Sie injizieren die Flüssigkeit um den Nerv, dann Extrudieren einer dünnen isolierten string-material zurück, um knapp unterhalb der Oberfläche der Haut, wo Sie injizieren mehr von den composite-material. Dann können Sie ein Basis-transkutane elektrische Nervenstimulation oder TENS, Gerät—die Art, die Sie kaufen können in einem Kaufhaus oder Apotheke—zur Stimulierung der Nerven von der Oberfläche der Haut, macht das ganze setup weniger teuer und flexibler im Vergleich zu herkömmlichen implantierten Elektroden.