目前,如果人們患有諸如尿失禁或膀胱過度活動癥等泌尿問題,需要藥物或電子神經(jīng)刺激植入物。然而,實驗性新植入物可以更好地工作,使用集成微LED來解決該問題。

目前使用的植入物通過向控制器官的神經(jīng)傳遞電流來調節(jié)膀胱功能。然而不幸的是,這些裝置有時會破壞向其他器官的正常神經(jīng)信號,導致脫靶效應。藥物治療同樣可能導致其自身的不良副作用。
考慮到這些局限性,華盛頓大學圣路易斯醫(yī)學院,伊利諾伊大學和西北大學的科學家們開發(fā)出了原型軟體植入物。在實驗室大鼠實驗中,通過“小手術程序”植入無電池裝置,在動物的膀胱周圍像彈力帶一樣包裹。
研究人員還將稱為視蛋白的蛋白質注入器官。這些蛋白質由一種與膀胱神經(jīng)細胞結合的病毒攜帶,使它們對光信號變得敏感。隨著大鼠的膀胱隨后充滿尿液然后排空,植入物檢測到器官的相關擴張和松弛。這些數(shù)據(jù)通過藍牙傳輸?shù)酵獠渴殖珠喿x器設備 - 它利用算法確定膀胱何時真正充滿并且合法地需要清空,以及何時過于頻繁地清空。在后一種情況下,讀者自動提示植入物激活其LED,照亮神經(jīng)細胞。這降低了這些細胞的活性,恢復了正常的膀胱功能。
研究人員現(xiàn)在計劃制造更大的植入物用于其他動物試驗,著眼于最終開發(fā)出一種用于人類的模型。據(jù)認為,結合相同技術的植入物也可用于身體的其他部位,用于治療慢性疼痛,或刺激胰腺根據(jù)需要分泌胰島素。
然而,在此之前,需要進行更多的研究。“我們還不知道我們是否可以使用病毒方法實現(xiàn)視蛋白的穩(wěn)定表達,更重要的是,這是否可以長期安全,”華盛頓大學的Robert W. Gereau教授說道。關于這項研究的論文的作者。“這個問題需要在臨床前模型和早期臨床試驗中進行測試,以確保策略完全安全?!?/p>
該論文最近發(fā)表在《自然》雜志上。
