Otak adalah organ yang paling kompleks dan kurang dipelajari. Pelanggaran sedikit pun di dalamnya dapat mematikan seluruh orang, mematikan kesedaran. Adakah mungkin untuk membuat "prostesis" untuk otak yang rosak? Perubatan moden belum mampu melakukan tugas seperti ini, tetapi para saintis sudah berusaha melakukan sesuatu ke arah ini.
Ingatan buatan
Bahagian otak yang disebut hippocampus mengawal ingatan kita. Sekiranya ia rosak, maka orang itu tidak dapat menghafal maklumat untuk masa yang lama. Hippocampus diancam bukan sahaja oleh kecederaan, tetapi juga oleh pelbagai gangguan neurologi, misalnya, epilepsi, kemurungan, penyakit Alzheimer.
Sejak 2012, sekumpulan saintis Amerika yang diketuai oleh Theodore Berger telah mengembangkan alat yang menggantikan bahagian hippocampus yang rosak. Ia adalah cip dengan dua set elektrod yang merakam kenangan jangka pendek. Menggunakan set elektrod pertama, impuls elektrik dari hippocampus dihantar ke cip, dan dari sana dihantar ke komputer. Dia mengubah data menjadi kenangan jangka panjang dan mengirimkannya ke set elektrod kedua, yang ditanamkan di bahagian hippocampus yang sihat.
Hippocampus buatan diuji pada tikus. Haiwan-haiwan itu disuntik dengan bahan yang mengganggu ingatan jangka panjang, kemudian cip dihubungkan dan kemampuan mereka untuk menghafal maklumat diuji. Implan terbukti berkesan. Menurut kumpulan Berger, eksperimen serupa dilakukan pada monyet dan juga pada pesakit dengan epilepsi. Sudah tentu, di otak manusia terdapat terlalu banyak neuron dan hubungan di antara mereka, jadi terlalu awal untuk membicarakan rawatan orang. Walaupun begitu, para saintis berhasrat untuk membawa implan ke pasar, di mana mereka membuat Kernel permulaan, yang diketuai oleh Berger.
Sangkar penyelamat
Video promosi:
Kerana kecederaan dan penyakit, sambungan di rangkaian saraf terputus, dan fungsi yang dilakukan oleh bahagian otak yang rosak dilakukan. Dalam beberapa kes, badan dapat memulihkan hubungan antara neuron dengan sendirinya, ia hanya memerlukan kerangka di mana tisu baru akan tumbuh.
Perancah semula jadi untuk pertumbuhan tisu dalam badan adalah matriks ekstraselular. Ia juga bertindak sebagai penghalang antara sel dan darah, menyimpan molekul aktif biologi yang dihasilkan oleh sel-sel yang terkandung di dalamnya, memberikan kemasukan nutrien dan oksigen ke sel dan membuang produk buangan. Kegagalan dalam fungsi matriks ekstraselular membawa kepada penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer dan Parkinson, dan pelbagai bentuk demensia. Rangka kerja baru dapat meringankan keadaan pesakit dan bahkan menyembuhkannya.
Doktor dari Universiti Perubatan Negeri Moscow Pertama yang diberi nama IM Sechenov dan Pusat Penyelidikan Perubatan Nasional untuk Kesihatan Kanak-kanak, bersama dengan ahli fizik dari Institut Teknologi Fotonik Pusat Penyelidikan Persekutuan "Crystallography and Photonics", memutuskan untuk membuat prostesis untuk matriks ekstraselular untuk otak. Projek ini disokong oleh Yayasan Sains Rusia.
Kitaran penyelidikan kami didedikasikan untuk pengembangan bahan buatan tiga dimensi, analog dari matriks ekstraselular yang terbuat dari polimer. Mereka mengulangi sifat mekanik otak, menyokong pertumbuhan dan pembelahan sel. Struktur yang dibuat akan dapat meniru matriks antar sel tisu saraf yang hilang dan menyumbang kepada pemulihannya,”kata Petr Timashev, Penyelidik terkemuka di Institut Teknologi Fotonik, Pengarah Institut Perubatan Regeneratif Universiti Perubatan Negeri Moscow Pertama yang diberi nama I. M. Sechenov, pemenang Hadiah Pemerintah Moscow.
Graft sudah menjalani ujian klinikal pada haiwan makmal. Para saintis mengambil tisu otak dari tikus dan memindahkannya ke matriks polimer yang meniru matriks ekstraselular. Ketika tisu tumbuh di matriks, para penyelidik menjadi yakin bahawa neuron bertukar impuls elektrokimia. Iaitu, neurotransmitter dalam tisu - bahan yang menghantar impuls elektrokimia antara neuron - berjaya melaksanakan fungsinya.
Ini adalah bagaimana sel-sel hippocampus tikus ditransplantasikan ke matriks polimer pada hari ke-10 perkembangan / Institut Perubatan Regeneratif Universiti Perubatan Negeri Moscow Pertama yang dinamai MEREKA. Sechenova, Institut Teknologi Fotonik, Pusat Kajian Crystallography and Photonics, Akademi Sains Rusia, Petr Timashev.
Sekarang penulis pengembangan bermaksud untuk menilai bagaimana "prostesis" diserap di dalam organisma hidup apabila tisu telah tumbuh dan dibina semula. Sebagai tambahan, ahli biologi perlu mengkaji reaksi tisu sekitarnya terhadap struktur yang dapat ditanam dan mencegah penolakan matriks.
Matriks ekstraselular buatan tidak hanya berguna untuk otak, tetapi juga untuk memulihkan integriti tisu sistem muskuloskeletal, lapisan epitelium, misalnya, di uretra, saluran gastrointestinal, dan juga untuk luka kulit. Untuk pembedahan rekonstruktif, saintis mengembangkan analog tisu tulang, prostesis vaskular, plat berdasarkan matriks ekstraselular.
