Современная электроника №7/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 40 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2023 Электронный самоликвидирующийся стимулятор восстановления повреждённых тканей на основе PLGA. Опыт США и России Исследователи из Северо - Западного университета в Иллинойсе ( США ) при содействии нейрохирургов Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент - Луисе разработали инновационное биорезорбируемое имплантируемое электронное устройство с беспроводной связью , ускоряющее регенерацию повреждённых тканей и нервных магистралей . Так удалось достичь заживления повреждённого участка нерва . В сфере разработки биоразлагаемых имплантатов , обеспечивающих стимуляцию роста тканей организма малыми импульсами электрического тока , что влияет на сроки восстановления здоровья и качественной жизнедеятельности человека , есть достижения в Томском государственном университете . Полученные с помощью современной электроники результаты имеют большую перспективу для восстановления пациентов не только в отделениях кардиологии и ортопедии , но и терапии , а также в восстановительной медицине в травматологии нервов , разрывов тканей и сухожилий . В спортивной медицине это направление также перспективно , ибо позволит восстанавливаться спортсменам после травм быстрее и качественнее . Андрей Кашкаров Предпосылки и инновационные разработки из США Речь идёт о полностью имплантируе - мом и биорезорбируемом стимуляторе без электродов и источника питания на основе PLGA – биоразлагаемых поли - мерных материалов на основе сополи - мера лактида и гликолида . Устройство , внешний вид которого проиллюстри - рован рисунком 1, обеспечивает пода - чу регулярных слабых электрических импульсов – единицы мкА к повреж - дённому периферическому нерву . При - чём биостимулятор - имплантат управ - ляется дистанционным беспроводным способом от расположенного в том же помещении ПК ; об этих особенностях поговорим далее . « Вр é менные » ( саморастворяемые ) элементы инженерной технологии , как в рассматриваемом примере , допол - няют и в перспективе призваны заме - нить традиционные фармацевтические методы лечения различных заболева - ний у людей . Исследователи называют технологию « биорезорбируемой элек - тронной медициной ». Она обеспечи - вает терапию и лечение в течение кли - нически значимого периода времени непосредственно в том месте , где необ - ходимо , тем самым снижая побочные эффекты и риски , связанные с типич - ными постоянными имплантатами или иной амбулаторной терапией . Исследователи из Вашингтонского университета Джон Роджерс , Р . Макью - эн и их коллеги продемонстрировали первое в мире биорезорбируемое элек - тронное устройство — биоразлагаемый имплантат , ускоряющий регенерацию нервов , сведения об этом опубликова - ны в [2]. Эксперимент проводился на декоративных крысах . Нейробиологи изучили воздействие биорезорбируемого электронного устройства на крысах с повреждённым седалищным нервом . Установлено , что нерв посылает сигналы вверх и вниз по конечностям , контролирует подко - ленные сухожилия и мышцы « голеней » и « ступней » лап . В процессе экспери - мента воздействовали на испытуе - мых электростимуляцией в течение 1 часа в день в разных группах : в тече - ние 1, 3 или 6 дней , наблюдая и сравни - вая результаты воздействия с группой крыс , в которой вообще не использова - ли электрическую стимуляцию ; а затем наблюдали за восстановлением гры - зунов в течение следующих 10 недель . В результате экспериментов обнаруже - но , что любая ( по времени воздействия ) электрическая стимуляция лучше , чем никакая , и помогает крысам восстано - вить мышечную массу , мышечную силу и в целом – активность . Чем больше по времени ( при прочих равных условиях ) крысы получали электростимуляцию , тем быстрее и качественнее восстанав - ливались нервные реакции и мышеч - ная сила . При этом неблагоприятных биологических эффектов от электрон - ных устройств и реабсорбции имплан - татов не обнаружено . « Мы знаем , что стимуляция организма человека сла - быми электрическими токами во вре - мя хирургической операции помога - ет , но как только операция закончена , возможностей для хирургического вме - шательства и корректировки уже нет , – сказал соавтор работы доктор PhD Уил - сон Рэй , доцент кафедры нейрохирур - гии , биомедицинской инженерии и ортопедии в Вашингтонском универси - тете , – с помощью электронной систе - мы мы показали , что электрическая стимуляция , проводимая по расписа - нию , может ускорить восстановление нервов ». Действительно , после хирур - гического вмешательства и в процес - се восстановления в стационаре очень важным является восстановление сил и энергии пациента , что прямо связано с наращиванием мышечной и нервной ткани , когда причиной или следствием болезни стало их повреждение , разрыв или атрофия ( отмирание ). Рис . 1. Внешний вид гибкого растворяемого имплантата с электронными элементами