Otak adalah organ yang paling kompleks dan kurang dipelajari. Pelanggaran sekecil apa pun di dalamnya dapat menonaktifkan seluruh orang, mematikan kesadaran. Apakah mungkin membuat "prostesis" untuk otak yang rusak? Pengobatan modern belum mampu melakukan tugas seperti itu, tetapi para ilmuwan sudah mencoba melakukan sesuatu ke arah ini.
Memori buatan
Bagian otak yang disebut hipokampus mengontrol ingatan kita. Jika rusak, maka orang tersebut tidak dapat menghafal informasi untuk waktu yang lama. Hipokampus terancam tidak hanya oleh cedera, tetapi juga oleh berbagai gangguan neurologis, misalnya epilepsi, depresi, penyakit Alzheimer.
Sejak 2012, sekelompok ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh Theodore Berger telah mengembangkan perangkat yang menggantikan bagian hipokampus yang rusak. Ini adalah chip dengan dua set elektroda yang merekam memori jangka pendek. Menggunakan set elektroda pertama, impuls listrik dari hipokampus dikirim ke chip, dan dari sana dikirim ke komputer. Dia mengubah data menjadi memori jangka panjang dan mengirimkannya ke set elektroda kedua, yang ditanamkan di bagian hipokampus yang sehat.
Hipokampus buatan diujicobakan pada tikus. Hewan-hewan tersebut disuntik dengan zat yang mengganggu ingatan jangka panjang, kemudian sebuah chip dihubungkan dan kemampuan mereka untuk menghafal informasi diuji. Implan telah terbukti efektif. Menurut kelompok Berger, percobaan serupa dilakukan pada monyet dan bahkan pasien epilepsi. Tentu saja, di dalam otak manusia terdapat terlalu banyak neuron dan koneksi di antara mereka, jadi masih terlalu dini untuk membicarakan pengobatan manusia. Namun demikian, para ilmuwan berniat untuk membawa implan ke pasar, di mana mereka membuat Kernel startup, yang dipimpin oleh Berger.
Kandang penyelamat
Video promosi:
Karena cedera dan penyakit, koneksi di jaringan saraf terputus, dan fungsi bagian otak yang rusak hilang. Dalam beberapa kasus, tubuh mampu memulihkan koneksi antar neuron dengan sendirinya, hanya membutuhkan kerangka di mana jaringan baru akan tumbuh.
Perancah alami untuk pertumbuhan jaringan dalam tubuh adalah matriks ekstraseluler. Ini juga bertindak sebagai penghalang antara sel dan darah, menyimpan molekul biologis aktif yang diproduksi oleh sel yang terkandung di dalamnya, menyediakan masuknya nutrisi dan oksigen ke sel dan menghilangkan produk limbah. Kegagalan fungsi matriks ekstraseluler menyebabkan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer dan Parkinson, dan berbagai bentuk demensia. Kerangka baru tersebut dapat meringankan kondisi pasien dan bahkan menyembuhkannya.
Dokter dari First Moscow State Medical University dinamai IM Sechenov dan National Medical Research Center for Children's Health, bersama dengan fisikawan dari Institute of Photonic Technologies of the Federal Research Center "Crystallography and Photonics", memutuskan untuk membuat prostesis untuk matriks ekstraseluler untuk otak. Proyek ini didukung oleh Yayasan Sains Rusia.
“Siklus penelitian kami didedikasikan untuk pengembangan bahan buatan tiga dimensi, analog dari matriks ekstraseluler yang terbuat dari polimer. Mereka mengulangi sifat mekanik otak, mendukung pertumbuhan dan pembelahan sel. Struktur yang dibuat akan dapat meniru matriks interseluler jaringan saraf yang hilang dan berkontribusi pada pemulihannya,”kata Petr Timashev, Peneliti Terkemuka di Institut Teknologi Fotonik, Direktur Institut Pengobatan Regeneratif dari Universitas Kedokteran Negeri Moskow Pertama, dinamai menurut I. M. Sechenov, penerima Hadiah Pemerintah Moskow.
Cangkok sudah menjalani uji klinis pada hewan laboratorium. Para ilmuwan mengambil jaringan otak dari tikus dan mentransplantasikannya ke matriks polimer yang meniru matriks ekstraseluler. Ketika jaringan tumbuh di matriks, para peneliti menjadi yakin bahwa neuron bertukar impuls elektrokimia. Artinya, neurotransmiter di jaringan - zat yang mengirimkan impuls elektrokimia antar neuron - berhasil menjalankan fungsinya.
Beginilah tampilan sel hipokampus tikus yang ditransplantasikan ke matriks polimer pada hari ke-10 pengembangan / Institut Pengobatan Regeneratif Universitas Kedokteran Negeri Moskow Pertama dinamai menurut MEREKA. Sechenova, Institut Teknologi Fotonik, Pusat Penelitian Kristalografi dan Fotonik, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Petr Timashev.
Sekarang penulis pengembangan bermaksud untuk mengevaluasi bagaimana "prostesis" diserap di dalam organisme hidup ketika jaringan telah tumbuh dan dibangun kembali. Selain itu, ahli biologi harus mempelajari reaksi jaringan di sekitarnya terhadap struktur implan dan mencegah penolakan matriks.
Matriks ekstraseluler buatan berguna tidak hanya untuk otak, tetapi juga untuk memulihkan integritas jaringan sistem muskuloskeletal, lapisan epitel, misalnya, di uretra, saluran pencernaan, serta untuk lesi kulit. Untuk bedah rekonstruktif, para ilmuwan sedang mengembangkan analog dari jaringan tulang, prostesis vaskular, pelat berdasarkan matriks ekstraseluler.
