Urządzenie optogenetyczne do wyzwalania i hamowania bólu

Amerykańscy naukowcy stworzyli bezprzewodowy elastyczny implant, który może wyzwalać, a potencjalnie i hamować sygnały bólowe w ciele i rdzeniu kręgowym, nim dotrą one do mózgu.

Zespół ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Jerzego Waszyngtona w St. Louis i Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign twierdzi, że pewnego dnia implanty będzie można wykorzystać w różnych częściach organizmu, by zwalczyć ból niereagujący na inne terapie. Zasadniczo wyłączą one sygnały nocyceptywne na długo przed tym, nim dotrą one do mózgu - podkreśla dr Robert W. Gereau IV.

Ponieważ implant jest miękki i rozciągliwy, można go wszczepić w poruszające się części ciała. Wcześniej opracowane urządzenia trzeba było mocować do kości. Badając neurony rdzenia lub innych rejonów poza ośrodkowym układem nerwowym, potrzebujemy jednak rozciągliwych implantów, które nie wymagają zakotwiczenia.

Nowe urządzenie trzyma się w miejscu dzięki szwom. Tak jak w poprzednie modele wbudowano tu mikrodiody LED, za pomocą których można aktywować konkretne neurony.

Amerykanie prowadzili eksperymenty na zmodyfikowanych genetycznie myszach, u których na pewnych komórkach nerwowych występowały światłoczułe białka. Gdy gryzonie pokonywały daną część labiryntu, naukowcy wyzwalali za pomocą światła reakcję bólową. Gdy zwierzęta opuszczały ten rejon, urządzenie się wyłączało i dyskomfort znikał. Wskutek tego myszy szybko uczyły się unikać tego obszaru labiryntu. Jak zaznaczają autorzy publikacji z pisma Nature Biotechnology, eksperyment byłoby bardzo trudno przeprowadzić ze starymi urządzeniami optogenetycznymi, bo przez konieczność podpięcia do źródła zasilania ograniczałyby one ruchy gryzoni.

Dysponujemy unikatową, biokompatybilną platformą do dostarczania światła do praktycznie wszystkich narządów docelowych, w tym pęcherza, żołądka, serca czy jelit - podsumowuje dr John A. Rogers.

optogenetyka ból rdzeń światłoczułe białka mikrodioda LED Robert W. Gereau IV John A. Rogers