Можно ли лечить хронические болезни не таблетками, а мягкими электронными имплантами, которые становятся частью тела? Материалы для таких устройств уже существуют — оставалось только сделать их безопасными.

Обычные электронные импланты помогают диагностировать заболевания, восстанавливать движение и чувствительность. Чтобы улучшить их работу, используют проводящие гидрогели — они делают импланты гибкими и повышают их электропроводность. Но проблема в том, что в таких гидрогелях часто содержатся токсичные добавки, которые со временем могут навредить пациенту.

Ученые из Техасского университета A&M нашли неожиданное решение — заменили вредные компоненты на D-сорбит, безопасный заменитель сахара, который добавляют в жевательную резинку.

Результаты исследования опубликованы в Science Advances.

Мы хотим создать бионические устройства, которые будут работать как естественное продолжение тела — мягкие, безопасные и полностью совместимые с тканями, — говорит доктор Лими Тянь, руководитель исследования.

Такие импланты могут изменить подход к лечению болезней Паркинсона, эпилепсии, хронической боли и даже помочь пациентам с травмами позвоночника восстановить подвижность.

Гидрогели с D-сорбитом не только безопаснее, но и эффективнее традиционных материалов. Они мягкие, тянущиеся и лучше взаимодействуют с нервами и мышцами, снижая риск отторжения. Их можно использовать в самых разных устройствах:

• Мозговые импланты — для лечения эпилепсии и болезни Паркинсона.
• Нейроинтерфейсы — чтобы вернуть подвижность после травм спинного мозга.
• Электронная кожа — для протезов с тактильной чувствительностью.

Наш материал не только безопасен, но и проводит ток лучше, чем платина, — говорит аспирант Мд Саифур Рахман. — Это открывает путь к долговечным имплантам, которые не будут отторгаться организмом.

Испытания на крысах прошли успешно: гидрогели не вызвали сильного воспаления, в отличие от платиновых электродов. Следующий шаг — тесты на крупных животных, а затем — внедрение в клиническую практику.

Главное преимущество — долгосрочная безопасность. Если импланты не будут вызывать воспаление и отторжение, их можно будет использовать годами без замены. Это критически важно для пациентов с хроническими заболеваниями, например, с болезнью Паркинсона, которым сейчас приходится регулярно корректировать лечение.

Вторая перспектива — нейроинтерфейсы нового поколения. Если мягкие гидрогели действительно смогут долго работать в теле, это приблизит эру бионических протезов, которые чувствуют прикосновения, или имплантов, восстанавливающих подвижность после паралича.

Пока что испытания проводились только на крысах, а человеческие ткани могут реагировать иначе. Кроме того, неясно, как гидрогели поведут себя через 10–20 лет — не начнут ли разрушаться или терять проводимость. Без длительных исследований говорить о массовом применении рано.

Ранее ученые заявили, что с помощью нанотехнологий можно будет создавать более безопасные грудные импланты.