Ученые Университета МИСИС запатентовали композиционный биосовместимый микроэлектрод, который можно использовать для электростимуляции нервной ткани. Он применим при поиске очагов эпилепсии в головном мозге, стимуляции периферических нервов для подавления фантомных болей. Также будет полезен в изучении регенерации тканей спинного мозга.
Инженер научного проекта научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Сергей Жирнов / © Пресс-служба НИТУ МИСИС
Классические металлические микроэлектроды из-за своей твердости и жесткости могут сильно смещаться из области имплантации и не обладают достаточной эластичностью и гибкостью. Это приводит к возникновению отторжения и появлению хронического воспаления. Впоследствии сам электрод повреждается — трескается.
Разработанный — значительно ближе по механическим свойствам к нервной и мышечной тканям, что может уменьшить реакцию организма на его введение. Композиционный материал состоит из полидиметилсилоксана с содержанием проводящих нано- и микрочастиц углерода в различных модификациях (графит, графен, аморфный углерод). Электрод используется для точечного подведения электрического тока к тканям.
«Чтобы установить биосовместимость микроэлектрода, мы провели испытание на цитотоксичность. Материал безвреден для клеток человека. При эксплуатации полимерное проводящее покрытие возьмет на себя часть передачи электрического импульса, за счет чего электрод не выйдет из строя. Характеристики могут ухудшиться, но электрод останется работоспособным в силу своей гибкости: суммарный модуль упругости меньше, чем металлический электрод. Благодаря этому, при введении в тело, окружающие электрод ткани не будут сильно раздражены», – пояснил инженер научного проекта научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Сергей Жирнов.
Также разработка ученых НИТУ МИСИС прошла испытание на динамическое растяжение при постоянной температуре 37˚С. Полученное значение постоянно и лежит в диапазоне, характерном для нервной ткани.
В дальнейшем электрод может применяться в качестве функциональной части в отечественных комплексах для нейрореабилитации, киберкостюмах, сложных экзоскелетах для нейрореабилитации. Также разработка будет полезна исследователям и медикам, применяющим в своей работе стимуляцию электрической активности живых тканей.
