STEM

Rzecz o budowie kabla, czyli regeneracji nerwów

Regeneracja nerwów to niełatwa i ryzykowna procedura, mimo to medycyna coraz lepiej sobie z nią radzi. A pionierami w tej dziedzinie są polscy specjaliści. Wielkim sukcesem było nie tak dawne odtworzenie przerwanego rdzenia kręgowego przez chirurgów z Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu. Teraz głos zabrali inżynierowie z Politechniki Łódzkiej (PŁ), którzy stworzyli z kolei sposób odtwarzania nerwów obwodowych – tych, które z mózgu i rdzenia kręgowego przekazują impulsy dalej, m.in. do kończyn. Jeśli zostaną przerwane, może to skutkować na przykład utratą władzy w dłoni czy porażeniem nerwu twarzowego. Pomysł na to, jak je ponownie połączyć, narodził się w głowie dr inż. Katarzyny Nawrotek z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska PŁ, która prowadzi obecnie swoje badania we Francji, w Aix-Marseille Université.

O stworzonej przez siebie metodzie opowiada, podając przykład przekroju kabla. Przypomina on budowę nerwu obwodowego. Mamy więc wiązkę cienkich drucików – aksonów będących wypustkami z komórki nerwowej, które odpowiadają za przekazywanie impulsów nerwowych. Osłonką tych drucików jest otulająca aksony tkanka łączna – matryca pozakomórkowa. Kiedy nerw zostaje przerwany, aksony są odcinane od głównej części neuronu – ciała komórki i dendrytów – co powoduje ich obumieranie. Trzeba wówczas działać szybko: czym prędzej połączyć aksony z pozostałą częścią komórki. W przeciwnym razie nerwu nie uda się uratować.

Ktarzyna-Nawrotek

Do tej pory lekarze regenerowali nerwy obwodowe, chirurgicznie je zszywając lub przeszczepiając. Dr inż. Nawrotek odkryła, że wystarczy odtworzyć osłonkę – matrycę pozakomórkową – aby wewnątrz niej wiązka drucików-aksonów ponownie zrosła się z pozostałą częścią neuronu. Do takiego „dosztukowania” osłonki posłużyć mogą biomateriały o budowie zbliżonej do związków tworzących matrycę pozakomórkową. Okazało się, że kryteria te doskonale spełnia materiał oparty na chitozanie, polimerze uzyskiwanym z chityny. Tak, dobrze Wam się kojarzy: to ta sama substancja, z której zbudowane są pancerzyki owadów.

I tu wkroczył dr inż. Michał Tylman, naukowiec również zatrudniony na Politechnice Łódzkiej, który skonstruował urządzenie zajmujące się produkcją bioimplantów. A ponieważ nerwy bardzo się różnią w zależności m.in. od płci czy rasy, maszyna ta pozwala na dopasowanie rozmiaru implantu do potrzeb konkretnego pacjenta. Co ważne, polska maszyna działa szybko (co jest konieczne, by nerwy nie zdążyły obumrzeć) i daje się łatwo przenosić. To sprawia, że można z niej korzystać nie tylko w wielkich, dobrze wyposażonych szpitalach, ale i w warunkach polowych. Wynalazcy podkreślają, że widzą zastosowanie swojej metody w rejonach konfliktów zbrojnych, gdzie tradycyjne sposoby regeneracji nerwów obwodowych nie sprawdzają się.

Za to wyjątkowo pomysłowe rozwiązanie dr inż. Katarzyna Nawrotek znalazła się wśród laureatów najnowszej edycji prestiżowego konkursu „Innovators Under 35”, organizowanego przez MIT Technology Review.

 

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Nauka

Przeczytaj w następnej kolejności

Read Full Story