Имплантанты

2021. Стартап ViaCyte разработал имплант для лечения диабета I типа



Американский стартап ViaCyte опубликовал предварительные результаты 1/2 фазы клинических испытаний своего импланта для лечения диабета 1 типа. Испытания проводятся с 2017 года и у участников потребность в инсулине вроде как снизилась в среднем на 20%. Имплант представляет собой миниатюрный контейнер, в который загружаются стволовые клетки-предшественники поджелудочной железы. Эти клетки должны «созреть» уже в организме, превратившись в островковую ткань, в которую входят бета-клетки, которые при необходимости вырабатывают инсулин. Однако, есть проблема - это необходимость постоянно принимать иммуносупрессивные препараты (иначе чужие клетки воспринимаются как враги). Ранние исследования показали, что без подавления иммунной системы человеческий организм быстро отвергает имплантированное устройство.


2020. Наночастицы могут генерировать энергию из человеческого пульса



Элекропитание имплантов и нательных датчиков/гаджетов - одна из важнейших задач медицины 2.0. В идеале ученые хотят создать биосовместимые батарейки, которые используют собственную энергию организма. Тогда не было бы проблем с заменой батареек, которая часто связана с хирургическим вмешательством. Группа исследователей из Университета Пердью под руководством Вензу Ву сделала большой шаг к этому светлому будущему. Они использовали поливиниловый спирт (один из самых используемых полимеров в биомедицине) для создания наногенераторов, работающих на трибоэлектрическом эффекте. Помните, в школе вам показывали как при трении шерсти об эбонитовую палочку появляется заряд? В данном случае происходит то же самое, только в наноразмерах. А трение происходит благодаря микро-колебаниям кожи или мышц, вызванным пульсом. Более того, эти наногенераторы могут попутно мониторить пульс, что, например, нужно для кардиостимуляторов.

2019. Intel хочет создать нейрочип для травмированного спинного мозга



Компания Intel (совместно с Брауновским университетом) запустила двухлетний проект по созданию имплантируемого микрочипа, который позволит парализованным людям восстановить движение конечностей и контроль над мочевым пузырем после травм позвоночника. На первый взгляд, при травме спинного мозга - задача врачей - соединить оборванные нервные волокна. И зачем там нужен микропроцессор Intel? На самом деле в спинном мозге такое огромное количество нервных волокон, что соединить их пока не реально. Речь может идти только о распознавании общих паттернов нервной активности в спинном мозге, которые соответствуют основным движениям и командам (например, мочевому пузырю). Так вот для распознавания этих паттернов и нужен очень-очень сложный чип с нейросетью, который Intel хочет создать. На первых этапах имплант будут использовать для декодирования импульсов внешнюю компьютерную систему. Однако в дальнейшем он станет полностью автономным.


2018. Импланты смогут использовать глюкозу в качестве источника энергии



Различные датчики, нейростимуляторы и другие импланты, устанавливаемые в тело человека нуждаются в источнике энергии, а обычные батарейки - очень токсичны и требуют периодической замены. В то же время в организме есть собственный энергоноситель - глюкоза. И специалисты из Университета Вашингтона придумали, как его использовать для питания имплантов. Они разработали миниатюрную топливную ячейку, которая преобразует глюкозу в электричество и не содержит при этом токсичных материалов. Исследователи готовятся к испытанию своей био-батарейки и говорят, что их технология может не только питать импланты, но и помогать больным диабетом и тем, кто хочет похудеть сжигать лишнюю глюкозу.


2018. Изобретены биоразлагаемые батарейки для имплантов



Одним из барьеров, который отделяет нас от светлого будущего, когда тело человека будет напичкано различными имплантами (датчиками температуры, давления, глюкозы, нейростимуляторами, нейроинтерфейсами и т.д.) - является необходимость питания этих имплантов. Обычные источники питания - токсичны для организма, поэтому их, во-первых, нужно защитить иммуно-нейтральной оболочкой, а во-вторых, проводить операцию по извлечению, когда энергия закончилась. В то же время, мы знаем, что существуют рыбы (скаты, угри), у которых электрическая энергия генерируется прямо в организме биологическим путем. Команда ученых из Бирмингемского Университета создала такой биологический источник питания, который разлагается самостоятельно под воздействием воды. Он состоит из бумаги и каких-то полимеров. Правда, пока разработчики не уверены в его безопасности для организма.


2016. Имплантант для тех, кто забывает принимать лекарства



Медики говорят, что очень часто осложнения болезней или недостаточный ***


2014. Гипертонию лечат при помощи имплантируемого нейростимулятора



Лечение гипертонии без медикаментов - остается одной из главных задач врачей и ученых. Потому что гипертония является одной из основных причин старения организма, а лекарства со временем перестают на нее влиять. Многообещающая технология денервации почек, к сожалению, показала свою неэффективность при широкомасштабных испытаниях. Поэтому проблема все еще не решена. Возможно, ее решит американская компания Valencia Technologies, которая начала клинические испытания своего нейростимулятора для лечения гипертонии. Этот гаджет, размером с монетку, имплантируется в руку и стимулирует срединный нерв, снижая давление (разработчики почерпнули эту идею из аккупунтуры). Процедура имплантации занимает полчаса на каждую руку.


2014. Имплантант снижает давление за счет информационного сигнала



Высокое давление (гипертония) - это одна из главных проблем, вызванных старением. И плохо то, что регулировать давление довольно сложно. Обычно это делают с помощью лекарств, но они вредны для желудка и кроме того, постепенно перестают действовать из-за привыкания. Мы уже рассказывали о методе денервации почек, который решает проблему более эффективно. Однако, это все же хирургическое изменение организма, которое может принести и необратимые негативные последствия. А что если воздействовать на организм не хирургически, а информационно? Исследователи Фрайбургского университета (в Германии) создали имплантант, который подсоединяется к волокнам блуждающего нерва. Именно по этому нерву к мозгу отправляется сигнал о том, что нужно повышать давление. Имплантант своими электрическими импульсами стимулирует те волокна нерва, по которым передается сигнал к центру давления, и гасит этот сигнал. При этом другие полезные сигналы, передаваемые по блуждающему нерву не нарушаются. Испытания такого нейростимулятора на крысах позволило снизить давление на 30%.


2014. Имплантируемый нейростимулятор устраняет Апноэ во сне



Мы уже рассказывали об одном имплантанте, который лечит синдром Апноэ во сне (это когда из-за западания языка останавливается дыхание). Он устанавливался на внутреннюю поверхность языка и стимулировал его во время сна, заставляя  отодвигаться с прохода воздуха. Однако, недостаток этого имплантанта в том, что стимуляция происходит постоянно, т.к. прибор не может определить, дышит человек или нет. Усовершенствованный вариант этого изобретения придумали исследователи из американского университета Wayne State University. Они решили использовать обычный серийный нейростимулятор и датчик дыхания. Сам нейростимулятор устанавливается под кожу в области груди, а от него проводят два электрода: один (стимулирующий) к языку, второй (с датчиком) - к середине грудной клетки. Когда датчик сигнализирует о том, что грудная клетка перестает двигаться - нейростимулятор начинает генерировать импульсы и убирает язык с прохода. Ребята уже провели большие клинические испытания на 126 пациентах и примерно в 70% нейростимулятор значительно помог.


2013. В России ребенку имплантировали бионическую вену



Уникальную операцию на сердце провели российские кардиологи в клинике Бакулева. У 12-летнего пациента был тяжелый врожденный порок сердца: один желудочек вместо двух. Из-за этого в единственном желудочке артериальная и венозная кровь смешиваются, и организм не получает достаточно кислорода и даже небольшие физические нагрузки вызывают сильную усталость. С таким диагнозом без необходимого медицинского вмешательства, как правило, не доживают и до двадцати лет. Единственно возможная терапия: с помощью искусственного сосуда напрямую соединить нижнюю полую вену с легочной артерией. Тогда лишенная кислорода кровь пойдет сразу в легкие. Такие операции проводят уже много лет, но проблема в том, что по мере того, как сосуды и сердце ребенка растут, прежние импланты становятся малы. Их приходилось менять на больший размер, и каждый раз это новая операция. Но теперь врачи получили новый (самый совершенный на сегодняшний день) материал - полимер, который лишь некоторое время служит каркасом. Вокруг него вырастают естественные стенки сосуда, а сам каркас через некоторое время растворяется. Многолетние испытания прошли успешно, но на человеке этот материал применяют впервые.


2013. Новый имплантант откроет врачам окно к головному мозгу



Почему на сегодняшний день так плохо лечат заболевания и травмы головного мозга? На это есть объективные причины. Мало того, что мозг представляет собой очень сложную структуру, так он еще и закрыт со всех сторон прочной оболочкой - черепом. А лишний раз дырку в черепе сверлить никто не будет. Группа ученых из Калифорнийского университета попыталась решить хотя-бы эту вторую проблему. Они разработали имплантант, который устанавливается в отверстие в черепе и работает как окно к мозгу. Он изготовлен из биосовместимого керамического материала, который удалось сделать прозрачным. А значит, (без необходимости его снимать) становится возможным производить диагностику или терапию больного участка мозга с помощью медицинского лазера. Причем, что касается диагностики и наблюдения - их можно проводить хоть каждый день, и не нужно сверлить новые дырки в черепе. Например, данная технология будет полезна для лечения рака мозга и инсульта.


2013. Имплантант позволяет вылечить хроническую изжогу


Хроническая изжога возникает в тех случаях, когда слабый сфинктер пищевода не закрывается после того, как человек проглотил пищу. Из-за этого желудочный сок попадать в пищевод и вызывает неприятное жжение. Американская компания Torax Medical придумала (и уже сертифицировала в Европе и США) имплантат Linx, который кардинально решает эту проблему. Linx представляет собой браслет из титановых четок с магнитами. Врачи помещают его вокруг слабой мышцы в нижней части пищевода (это простая получасовая операция). Кольцо аккуратно сжимает мышцу, побуждая ее находится в закрытом состоянии. При этом имплантат достаточно гибкий и не сильно препятствует прохождению пищи. Устройство стоит 5 тыс. долларов США, и от 12 до 20 тысяч долларов просят за его имплантацию (в американских клиниках).


2013. Humacyte начинает имплантировать бионические вены



Американская компания Humacyte (которая родилась в университете Duke University) начала клинические испытания своих бионических вен. Необходимость замены вен возникает в основном при острой почечной недостаточности, когда почки не фильтруют кровь и возникают блокады кровеносных сосудов. Тогда выполняют процедуру очищения крови (Гемодиализ) для которой часто необходимо искусственно соединить вену с артерией для ускорения тока крови. Обычно в таких случаях используют синтетические вены, но, как правило, они отторгаются организмом и приходится проводить опасную хирургическую операцию для их извлечения. Компания Humacyte разработала технологию выращивания искусственных кровеносных сосудов из донорской мышечной ткани. В результате у них получаются сосуды, которые не отторгаются организмом. Но в то же время, они - не живые, и их можно хранить в больнице (даже без заморозки) и имплантировать пациентам при необходимости.


2013. Ребенку имплантировали дыхательную трубку, распечатанную на 3D биопринтере


Недавно мы рассказывали, как 2-х летней девочке имплантировали искусственную трахею, созданную из стволовых клеток. Сегодняшний случай - менее потрясающий в плане технологий, но зато к нему сняли очень милое видео. У 5-месячного американского мальчика развилась тяжелая болезнь трахеи и бронхов, в результате которой размягчились ткани этих дыхательных путей и ребенок не мог самостоятельно дышать (выдыхать). Врачи из Мичиганского детского госпиталя спроектировали и распечатали на 3D-биопринтере дыхательную трубку, которая надевается на бронхи и служит шиной (поддерживает их тонус). Как только ее установили - легкие мальчика начали работать. Врачи говорят, что как раз через пару лет, когда трахея и бронхи мальчика начнут менять форму - материал искусственной трубки растворится в организме и дыхательная система уже сможет работать самостоятельно.


2013. 2-х летней девочке имплантировали искусственную трахею



Год назад мы рассказывали о том, что профессор Паоло Маккиарини провел в России первую в мире имплантацию искусственной трахеи, созданной из собственных стволовых клеток ***


2013. Имплантируемый датчик позволит мониторить уровень глюкозы и холестерина в крови



Вы все еще сомневаетесь в том, что через несколько лет тело среднестатистического человека будет утыкано различными медицинскими имплантантами и датчиками? Тогда мы идем к вам. Ученые швейцарского института в Лозанне (EPFL) создали миниатюрный имплантант, который может измерять различные параметры крови человека, например уровень глюкозы или холестерина в крови. Датчик устанавливается под кожу, а над ним к коже крепится маленький блок с аккумулятором и беспроводным передатчиком (передающим данные на смартфон). Представьте себе, какое облегчение такой датчик может принести больным диабетом, которые вынуждены каждый день прокалывать себе палец (и носить с собой глюкометр) для измерения уровня глюкозы. Кроме того, этот датчик может предупредить носителя (с сердечными проблемами) об опасности наступления сердечного приступа и спасти ему жизнь. ***


2006. Eon - нейростимулятор убирает хроническую боль



Американская компания St. Jude Medical получила добро еврокомиссии на использование имплантируемого нейростимулятора Eon для устранения хронической боли. Подобно кардиостимулятору, Eon (#2 на картинке) устанавливается под кожу в области поясницы, а его электроды вживляются в различные участки спинного мозга (т.к. именно через спинной мозг проходят болевые сигналы от тела). Нейростимулятор генерирует слабые электрические импульсы, которые заглушают болевые сигналы. При этом человек вместо боли испытывает ощущение приятного массажа. ***