SUBIECT: Nervii artificiali

Oamenii de stiinta de la Universitatea din Pennsylvania, Facultatea de Medicina, au realizat un transplant de tesut nervos, responsabil de procesul regenerare in cazul animalelor. Rezultatele au fost publicate in Tissue Engeneering

Aproximativ 300.000 de americani sufera de accidente ale nervilor periferici in fiecare an, multe dintre acestea soldandu-se cu pierderea permanenta a functiilor motrice sau a anumitor functii senzoriale.

Aceste leziuni reprezinta o consecinta comuna a unui accident sau a unei interventii chirurgicale, insa nu exista suficiente mijloace pentru a reface acesti nervi, conform declaratiilor neurochirurgilor. In mod specific, chirurgii trebuie sa isi imbunatateasca metodele prin care sa functia de regenerare a fibrelor nervoase numite axoni sa redevina functionala astfel incat sa permita nervilor afectati sa interactioneze din nou cu partile corpului care le corespund, cum ar fi pielea sau muschii.

"Ceea ce am creat noi consta intr-o retea neuronala tridimensionala, o cultura vie ce poate fi transplantata intr-o zona nervoasa afectata in urma unui accident”, a explicat autorul Douglas H. Smith, profesor, in cadrul Departamentului de Neurochirurgie si Director al Centrului pentru Leziuni Cerebrale si Recuperare din Pennsylvania. Smith, alaturi de colegii sai, au cultivat, trasnplatat si integrat cu succes axonii care actioneaza ca lianti intre tesutul gazda si sectiunea nervoasa afectata.

Anterior, Smith si echipa sa au creat axoni prin plasarea de neuroni prelevati din maduva spinala a sobolanilor in farfurii de plastic pline cu nustienti activi. Axonii s-au extins in fiecare farurie pana cand au interactionat cu cei dintr-o alta, alaturata. Farfuriile erau periodic mutate la o distanta mai mare una de cealalta, cu ajutorul unui sistem de monitorizare computerizat extrem de precis.

Acesti nervi au crescut in lungime cu aproximativ 1 cm la fiecare 7 zile, dupa care au fost introdusi intr-o matrice cu proteine (factorii esentiali de crestere), apoi intr-un tub si in cele din urma implantati pe post de punte de legatura in cadrul unui nerv sectionat al unui sobolan.

"A fost astfel creat ceea ce noi numim constructia de tesut nervos“, a delcarat Smith. "Am creat un cilindru similar structurii unui axon inainte ca nervul sa fi fost afectat de o leziune. Cele doua spirale ale unui axon dau nastere la doua populatii de neuroni, iar axonii acestora din urma pot creste in doua directii - fie orientatati unii catre altii, fie in cadrul tesutului gazda, pe fiacare parte a acestuia.”

Produsul din laborator a fost transplantat pentru a inlocui un segment al nervului sciatic la sobolani. La 16 saptamani dupa transplant, acesta inca avea forma initiala, cu neuronii din cele doua extremitati vii, mentinuti astfel de catre produsul artificial.

In mod remarcabil, axonii din organism se pare ca i-au utilizat pe cei artificiali in procesul de regenerare a zonei vatamate. Oamenii de stiinta au descoperit ambele tipuri de axoni in zona transplantata, ceea ce a dus la concluzia ca a avut loc un proces de regenerare. "Axonii in plin proces de regenerare au utilizat puntea de legatura artificiala si au integrat-o complet in noua structura”, a declarat Smith.

Axonii din zona transplantata prezentau extrem de multa mielina, respectiv tesutul gras din jurul acestora. In plus, neuronii regenerati s-au extins dincolo de zona transplantata, patrunzand adanc in nervul-gazda. In mod remarcabil, tesutul implantat a rezistat si a fost asimilat fara a fi necesara utilizarea de medicamente imuno-supresive, ceea ce a provocat nelamuriri in ceea ce priveste conceptia clasica privind toleranta imunitara a sistemului nervos periferic.

Cercetatorii banuiesc ca tesutul nervos viu este cel care sustine mentinerea vietii celulelor ramase in nervul afectat. Acestea sunt celulele care ajuta in procesul de regenerare si furnizeaza in final un nerv complet functional.

"Acesta ar putea reprezenta maniera prin care nervii se pot regenera, ceea ce nu a fost posibil pana in prezent”, a delcarat co-autorul studiului, profesor doctorul D. Kacy Cullen. "Este o cursa contra cronometru - daca regenrarea unui nerv s eproduce prea lent, asa cum se intampla in majoritatea leziunilor, celulele-suport de la extremitati pot fi afectate, ceea ce va impiedica regenerarea completa. Intrucat constructiile axonice realizate de noi redau tesutul nervos initial, celulele-suport le vor acorda un timp mai indelungat pentru a se regenera.”

Sursa articolului: Physorg

mda ar fi interesant, eu urmaream ce faceau oamenii de la geron , dar momentan nu prea se intrevede o solutie viabila, asa ca bagam recuperare traditionala si ce se mai poate

Nervii motori, superiori celor senzitivi! - https://mednews.wustl.edu/

Atunci cand vine vorba de nervi motori care trebuie "reparati", prin intermediul unei grefe nervoase de la un alt donor, doctorii foloseau in mod traditional un nerv senzitiv din alta parte a corpului, a aceluiasi individ(nervul sural de exemplu). Din pacate, nu toti candidatii isi reveneau complet dupa asemenea grefe.
Dar acum, o echipa de chirurgi de la Universitatea de Medicina din Washington, din St. Luis cat si de la spitalul Barnes Jewish, au descoperit ca , reparand un nerv motor al unui soarece de laborator cu un alt nerv motor din acelasi organism da rezultate mai bune decat in cazurile precedente, atunci cand se foloseau nervi senzitivi.

Nervii motori controleaza miscarea la nivel muscular, in timp ce nervii senzitivi receptioneaza stimuli senzitivi, cum ar fi durerea. O diferenta majora intre cei doi nervi este faptul ca cei motori au axonul mai lung, partea care trasnspota impulsul nervos prin organism.

Cercetatorii, condusi de Gregory H. Borschel, M.D, un chirug plastician conduce studiul privind intrebarea daca nervii motori se regenereaza mai rapid decat cei senzitivi. Este oare din cauza structurii propriu-zise, arhitecturii sau din cauza ceulelor Schwann care ar cataliza aceasta regenerare.

Pentru a afla raspunsul, cercetatorii au "rupt" nervul in bucati, studiind fiecare componenta in parte, atat motorie cat si senzitiva.

Acestia au descoperit ca prin acesta faramitare a nervului, s-a abolit si functia sa de regenerare. " S-a demonstrat ca nu exista nicio diferenta in regenerarea nervoasa cand vine vorba de bucati asa mici de nervi.", spune Borschel.

El spune si alte lucruri :Mai multi factori contribuie la rezultate ,"Stim ca axonii sau fibrele nervoase motorii sunt mai mari , iar cele senzitive sunt mai mici…Cand nervii incearca sa se regenereze, folosind o grefa nervoasa motorie, e mai usor pentru ei sa foloseasca un axon mai gros si mai mare pentru un alt nerv motor, pentru ca e singura explicatie viabila".

Descoperirea poate duce la o ameliorare majora a starii pacientilor paralizati sau cu leziuni mtorii grave.

Dupa cum am afirmat, tratamentul standard in momentul de fata pentru grefare nervoasa motorie este folosirea unui nerv senzitiv(autogrefa de nerv sural) dar echipa crede ca in curand se va apela la alternativa descoperita, pentru ce rezultatele sunt uimitoare.

Singurul obstacol in folosirea acestor nervi motori in reconstructie este ca organismul uman dispune de un numar limitat de aceste segmente motorii de care se poate lipsi. In prezent, chirurgii sunt capabili de folosi nervul muschiului gracilis.

Ar fi interesant de stiut pentru cei cu afectiuni ale maduvei mai vechi , daca mai exista vre-o sansa de regenerare a nervului si pentru ei ,chiar din materialul prezentat reiese ca la o anumita perioada dupa intrerupere, capetele axonului isi pierd capacitatea de regenerare dupa cicatrizare. sau am inteles eu gresit ......sper ca intr-o zi nu prea indepartata sa avem si un exemplu dat ......un fost paralizat...sa functioneze 'dupa normele europene

O echipă de chimişti de la universitatea Johns Hopkins din Statele Unite a creat componente electronice care se pot dizolva în apă şi apoi se autoasamblează în fire mai subţiri chiar decât un fir de păr, un prim pas spre construirea de nano-fire conducătoare de electricitate, adică nervi artificiali, care ar vindeca paraliziile.

Cum acestea sunt formate pe bază de carbon, sunt foarte uşoare şi au dimensiuni comparabile cu cele din lumea celulelor, aceste materiale electronice "organice" pot fi tolerate foarte bine de organisme şi pot deschide o eră nouă în nanotehnologia pentru aplicaţii medicale. Descoperirea aceasta a fost publicată în ultimul număr al Journal of the American Chemical Society.

Pe lângă electronica clasică, obişnuită, unde unităţile de bază ale circuitelor electronice (tranzistorii) sunt formaţi din elemente chimice semiconductoare precum siliciul sau germaniul, mai există potenţialul pentru o nouă formă de electronică, una bazată pe carbon. Aşa cum viaţa se cunoaşte că este bazată pe carbon şi oamenii de ştiinţă se întreabă dacă nu este posibilă viaţa şi având la bază siliciu, tot astfel oamenii de ştiinţă construiseră electronica pe bază de siliciu şi acum s-a pus întrebarea dacă nu se poate construi o electronică şi sub formă de carbon. Este fascinant acest mod de a vedea lucrurile.

Răspunsul pare foarte promiţător, căci o echipă de la universitatea Johns Hopkins din Statele Unite chiar a construit materiale electronice pe bază de carbon. Acestea sunt uşoare şi solubile în apă, ceea ce le permite să fie transportate în organismul uman. La un moment dat, acestea se autoasamblează în fire lungi, dar foarte subţiri (chiar şi ca firul de păr). Numeroase aplicaţii biomedicale pot apărea prin controlarea acestui fenomen.

Spre nervi artificiali cu ajutorul electronicii organice

De exemplu, s-ar putea crea nervi artificiali pentru a oferi o nouă şansă persoanelor paralizate, adică impulsul nervos să treacă prin aceste materiale lungi şi subţiri tot aşa cum ar fi trecut prin un nerv. Desigur, studiile trebuie continuate până să se clarifice potenţialul real ca aceste nano-fire pe bază de carbon să poată transmite curentul electric la scala celulelor. Este promiţător, însă.

Mai multe despre electronica organică

Electronica organică este o ramură a electronicii care studiază marialele conductoare din punct de vedere electric şi care sunt formate din substanţe studiate de chimia organică, adică substanţe ce au la bază carbonul, precum polimeri, plastice sau chiar molecule mici. Această ramură a electronicii se deosebeşte de electronica clasică care se bazează pe substante anorganice, precum metale şi semiconductori precum siliciul şi germaniul.

Electronica organică a luat avânt în 1977 prin munca lui Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, and Hideki Shirakawa, care au fost şi recompensaţi cu Premiul Nobel pentru Chimie din anul 2001. Puteţi citi mai multe despre electronica organică pe Wikipedia.

Sursa: StiintaAzi

A fost creat creierul artificial

Cercetatorii din Birmingham au creat un creier artificial uman pentru a studia maladia Alzeheimer si alte afectiuni care afecteaza acest organ.



Coordonatorul proiectului este Mike Coleman, cel care conduce o echipa de la Universitatea Aston. Tesutul creat de ei raspunde la anumiti compusi chimici exact cum o face creierul natural al omului, informeaza cosmosmagazine.com.

Descoperirea a fost prezentata la Festivalul Britanic de Stiinta, tinut la Birmingham. Coleman afirma ca, in cercetarile lor, acest tesut artificial s-a dovedit mult mai bun decat tesutul mort prelevat de la cadavrele umane sau de la cobai.

Studiile precedente au folosit doar neuroni, insa acestia sunt doar o parte a celulelor creierului. Pentru fiecare neuron exista sapte astrocite, celule care seamana cu stelele. Ele ofera nutrienti tesutului care compune creierul. In structura noii descoperiri intra atat astrocite, cat si neuroni.

Noua inventie este foarte importanta, caci, astfel, vor putea fi facute teste care nu puteau fi efectuate pana acum pe creierul uman viu. De acum, gasirea unor leacuri pentru bolile neorodegenerative poate fi mai aproape.