Novas terapias estão no horizonte para os indivíduos paralisados com lesão medular. O implante e-Dura desenvolvido por cientistas da EPFL pode ser aplicado directamente na medula espinal, sem causar danos e inflamação. O dispositivo é descrito em um artigo publicado on-line dia 08 de janeiro de 2015, na revista Science.
Cientistas da EPFL conseguiram obter nos ratos andando por conta própria novamente utilizando uma combinação de estimulação elétrica e química. Mas aplicando este método para os seres humanos que necessitam de implantes multifuncionais que podem ser instalados por longos períodos de tempo sobre a medula espinal , sem causar qualquer dano no tecido. Isto é precisamente o que as equipes de professores Stéphanie Lacour e Grégoire Courtine desenvolveram. Os e-Dura implante é desenhado especificamente para o implante sobre a superfície do cérebro ou da medula espinal. O dispositivo de pequeno porte imita as propriedades mecânicas do tecido vivo, e pode entregar simultaneamente impulsos eléctricos e de substâncias farmacológicas. Os riscos de rejeição e / ou danos na medula espinal foram drasticamente reduzidos. Um artigo sobre o implante irá aparecer no início de janeiro na revista Science.
Os chamados "implantes de superfície" tem um obstáculo; que não pode ser aplicado a longo prazo para o cérebro ou medula espinal, por baixo do sistema nervoso, também conhecido como o "dura-máter," porque quando os tecidos nervosos se movem podem causar estiramento, entram em atrito com estes dispositivos rígidos. Depois de um tempo, este atrito repetido provoca inflamação, o acúmulo de tecido cicatricial, e rejeição.
Fácil de fazer o implante
Flexível e elástico, o implante desenvolvido na EPFL é colocado por baixo da dura-máter, diretamente sobre a medula espinal. A sua elasticidade e o seu potencial para deformação são quase idênticos ao tecido vivo que o rodeia. Isto reduz o atrito e inflamação a um mínimo. Quando implantadas em ratos, o protótipo e-Dura não causou nenhum dano ou rejeição, mesmo após dois meses. Implantes tradicionais teriam causado danos significativos no tecido nervoso durante este período
Os pesquisadores testaram o protótipo do dispositivo através da aplicação de seu protocolo de reabilitação que combina a estimulação elétrica e química. Não só o implante prova sua biocompatibilidade, mas também fez o seu trabalho perfeitamente, permitindo que os ratos consigam recuperar a capacidade de andar por conta própria novamente após algumas semanas de treinamento.
Flexibilidade de tecido, a eficiência da eletrônica
Desenvolver o implante e-Dura foi uma façanha da engenharia. Flexível e elástica como um tecido vivo, ainda assim inclui elementos eletrônicos que estimulam a medula espinhal no ponto da lesão. O substrato de silício está coberto com rachados faixas condutores elétricas de ouro que podem ser puxados e esticados. Os eléctrodos são feitos de um composto inovador de silício e platina micropérolas. Eles podem ser deformadas em qualquer direcção, e ainda garantir a condutividade elétrica ótima. Finalmente, um microcanal de fluidos permite a entrega de substâncias farmacológicas - neurotransmissores neste caso - que vai reanimar as células nervosas por baixo da ferida do tecido .
O implante também pode ser utilizado para monitorar os impulsos eléctricos provenientes do cérebro em tempo real. Quando eles fizeram isso, os cientistas foram capazes de extrair com intenção motor de precisão do animal antes que ele foi traduzido para o movimento.
"É o primeiro implante de superfície neuronal projetado desde o início para a aplicação de longo prazo. Para construí-lo, tivemos de combinar as competências de um número considerável de áreas", explica Courtine, co-autor e titular da cadeira de IRP da EPFL em Spinal Repair Cord. "Estes incluem ciência dos materiais, eletrônica, neurociências, medicina e algoritmo de programação. Eu não acho que há muitos lugares no mundo onde se encontra o nível de cooperação interdisciplinar que existe em nosso Centro de Neuroprosthetics."
Por enquanto, o implante e-Dura foi testado principalmente em casos de lesão medular em ratos paralisados. Mas o potencial para a aplicação de esses implantes de superfície é enorme - por exemplo, na epilepsia, doença de Parkinson e a gestão da dor. Os cientistas estão a planear avançar para ensaios clínicos em seres humanos, e para desenvolver o seu protótipo em preparação para a comercialização.
Fonte: medicalxpress
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