Новости

Ученые СПбГУ создали технологию печати нейропротезов на 3D-биопринтере

24 сентября 2020 Рубрика: Исследования и разработки, Новости организаций Ключевые слова: СПбГУ, 3D-печать, нейропротез, neuroprint, нейробиология

В исследовательском центре Санкт-Петербургского государственного университета разработали технологию 3D-печати мягких нейропротезов NeuroPrint, благодаря которой человек после травмы спинного мозга сможет встать на ноги. Такой метод уже дал высокий положительный результат в исследованиях на млекопитающих и рыбках данио-рерио.

Многие врачи и ученые сталкивались с проблемой подстройки нейропротезов к окружающим нервным тканям у пациента. Наличие биосовместимых эластичных материалов не всегда позволяет быстро адаптировать устройство под анатомические и возрастные особенности человека. К решению проблемы подошла команда ученых под руководством профессора Павла Мусиенко из Института трансляционной биомедицины СПбГУ и профессора Ивана Минева (Ivan Minev) из Университета Шеффилда (Department of Automatic Control and Systems Engineering, University of Sheffield) — изготовление нейроимплантов для восстановления и мониторинга двигательных функций и функций внутренних органов при поражениях нервной системы.

«Благодаря этой технологии процесс создания нейроимплантов может существенно ускориться и удешевиться, — отметил заведующий лабораторией нейропротезов Института трансляционной биомедицины СПбГУ доктор медицинских наук, профессор Павел Мусиенко. — Учитывая компактность оборудования и универсальность подхода, нельзя исключать, что в будущем изготавливать индивидуальные нейроимпланты для конкретного пациента можно будет прямо в больнице, в полной мере следуя принципам персонализированной медицины и максимально сокращая стоимость и сроки поставки».

Нейробиологи уже использовали технологию NeuroPrint для проведения исследований на различных модельных объектах — млекопитающих и рыбках данио-рерио. Им удалось продемонстрировать, что новые нейроимпланты имеют высокий уровень биоинтеграции и функциональной стабильности, а также не уступают своим аналогам в работе с восстановлением двигательных функций конечностей и контролем функций мочевого пузыря. Кроме того, ученые смогли напечатать мягкие имплантаты, по форме и механическим характеристикам близкие к наружной соединительнотканной оболочке мозга. Это важное достижение, поскольку многие научные эксперименты невозможно провести из-за слишком жестких нейрональных имплантатов, не подходящих к мягким структурам нервной ткани, также это ограничивает их применение в клинической практике.

«Мы опробовали разработку в опытах на свободно двигающихся крысах для хронических отведений электрокортикальных сигналов коры головного мозга — это необходимый элемент нейрокомпьютерного интерфейса, — рассказал Павел Мусиенко. — А в опытах на парализованных животных электрическая стимуляция нейронных сетей эффективно восстанавливала локомоторную функцию. Таким образом, технология NeuroPrint открывает новые возможности как для фундаментальных исследований центральной нервной системы, так и для нейропротезирования при заболеваниях и травмах».

Процессом разработки и производством нового оборудования занимались ученые СПбГУ, Института физиологии имени И.П. Павлова РАН, Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени А.М. Гранова, Санкт-Петербургского научно-исследовательского института фтизиопульмонологии Минздрава РФ, Уральского федерального университета, Дрезденского технического университета (Германия) и Университета Шеффилда (Великобритания).

Данное исследование отмечено грантами Санкт-Петербургского государственного университета, Европейского исследовательского совета, Дрезденского технического университета, Российского фонда фундаментальных исследований, Немецкого научно-исследовательского общества (DFG) и Фондом Фольксвагена (Volkswagen Foundation).

Технология гибридной 3D-печати NeuroPrint

Технология гибридной 3D-печати NeuroPrint

Применение технологии гибридной 3D-печати NeuroPrint

Применение технологии гибридной 3D-печати NeuroPrint

Добавить комментарий

  • 28
  • 29
  • 30
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 1