Крошечное имплантируемое устройство может лечить проблемы мочевого пузыря
Ученые разработали крошечное имплантируемое устройство, которое может помочь людям с проблемами мочевого пузыря обойти необходимость в лекарствах или электронных стимуляторах.
Устройство, разработанное учеными из Университета Вашингтона, Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Северо-Западного университета в США, может обнаруживать чрезмерную активность в мочевом пузыре, а затем использовать свет от крошечных биоинтегрированных светодиодов, чтобы уменьшить желание мочиться.
Команда подтвердила, что устройство работает у лабораторных крыс, и предполагает, что оно может помочь людям, страдающим недержанием или часто испытывающим потребность в мочеиспускании. Гиперактивный мочевой пузырь, боль, жжение и частая потребность в мочеиспускании являются общими и тревожными проблемами.
В течение приблизительно 30 лет многие серьезные проблемы мочевого пузыря лечились стимуляторами, которые посылают электрический ток в нерв, контролирующий мочевой пузырь. Но такие имплантаты также могут нарушать нормальную передачу нервных сигналов другим органам.
Путем незначительной хирургической процедуры ученые имплантировали крысам мягкое, эластичное поясоподобное устройство вокруг мочевого пузыря. По мере того как мочевой пузырь заполняется и опорожняется, пояс расширяется и сжимается. Исследователи также вводят белки, называемые опсинами, в мочевой пузырь животных. Опсины переносятся вирусом, который связывается с нервными клетками мочевого пузыря, делая эти клетки чувствительными к световым сигналам. Это позволяет исследователям использовать оптогенетику - использование света для контроля поведения клеток в живой ткани - для активации этих клеток. Используя Bluetooth для подачи сигнала на внешнее портативное устройство, ученые могут считывать информацию в режиме реального времени и, используя простой алгоритм, определять, когда мочевой пузырь заполнен и когда животное опорожнило мочевой пузырь.
«Когда мочевой пузырь слишком часто опорожняется, внешнее устройство посылает сигнал, активирующий микро-светодиоды на устройстве, соединяющем мочевой пузырь, и затем светит на сенсорные нейроны в мочевом пузыре. Это снижает активность сенсорных нейронов и восстанавливает нормальную функцию мочевого пузыря», - сказал Роберт В. Жеро IV, профессор Вашингтонского университета.
Устройства для людей, вероятно, будут больше размером, чем те, которые используются у крыс, и могут быть имплантированы без хирургического вмешательства, с использованием катетеров для введения их через мочеиспускательный канал в мочевой пузырь.
