Исследователи из Лундского и Гетеборгского университетов разработали биоразлагающиеся органические электроды, которые могут быть введены в биологические системы без хирургической операции. Этот метод, позволяет имплантировать биоэлектронику в органы и ткани живых организмов не нанося им повреждений. Электроды растворяются сами и их не нужно удалять.
Органические электроды можно ввести в ткани и органы без хирургического вмешательства
Исследователи из Лундского и Гетеборгского университетов разработали органические электроды, которые можно вводить в живые организмы без хирургической операции. Этот метод, позволяет имплантировать биоэлектронику в органы и ткани, не нанося повреждений. Электроды растворяются сами и их не нужно удалять.
Электрод ввели в мозг рыбки данио. https://www.nature.com/articles/s41467-023-40175-3/figures/5
Электротерапия сегодня используется чаще всего при лечении болезни Паркинсона. Но металл, введенный в мозг, это потенциальная опасность. Мягкая органика — это несравнимо лучшее решение.
Электротерапия — это медицинский метод лечения, использующий электрический ток для стимуляции тканей и нервной системы организма. Как правило, этот метод используется для лечения хронических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или нарушения сердечного ритма. Однако существуют и различные нехронические заболевания, такие как рак или травмы нервов, при которых электротерапия может принести пользу. Сложность заключается в необходимости хирургического вмешательства для установки металлических электродов, необходимых для лечения. В чувствительных тканях, таких как мозг, это часто сопряжено с очень сложной процедурой.
«Вместо этого мы разработали методику, при которой раствор наночастиц вводится в ткань с помощью иглы толщиной с человеческий волос. Затем эти частицы, состоящие из небольших молекулярных цепочек (полимеров), самоорганизуются в проводящую структуру и интегрируются с клетками организма», — объясняет Роджер Олссон, соавтор работы.
Органика вместо металла
Формирование органического электрода (справа)
Новый подход отличается от традиционных методов тем, что является минимально инвазивным. Кроме того, частицы распадаются и выводятся из организма после лечения, что исключает необходимость хирургического удаления. Образующиеся органические электроды имеют большую площадь контакта, чем используемые сегодня металлические электроды, что может сделать лечение более эффективным.
«Наша работа естественным образом объединяет электронику с биологическими системами, что открывает возможности для терапии трудно поддающихся лечению нехронических заболеваний. В исследовании мы использовали рыбку данио - прекрасную модель для изучения органических электродов в структурах мозга», — заключает Мартин Хьорт, научный сотрудник Лундского университета и первый автор исследования.
Ученые отмечают, что органические электроды могут стать новой формой нейроинтерфейсов. Но это уже следующий этап развития технологии.