211service.com
Vloeibaar metaal dat wordt gebruikt om doorgesneden zenuwen opnieuw te verbinden
Wanneer perifere zenuwen worden doorgesneden, leidt het verlies van functie tot atrofie van de aangetaste spieren, een dramatische verandering in de kwaliteit van leven en, in veel gevallen, een kortere levensverwachting.
Ondanks tientallen jaren van onderzoek, heeft niemand een effectieve manier bedacht om zenuwen die zijn doorgesneden weer met elkaar te verbinden. Er bestaan verschillende technieken om de uiteinden weer aan elkaar te naaien of om zenuwen te enten in de opening die ontstaat tussen de afgesneden uiteinden.
Uiteindelijk hangt het succes van deze technieken af van het vermogen van de zenuwuiteinden om terug te groeien en samen te breien. Maar aangezien zenuwen groeien met een snelheid van één mm per dag, kan het een aanzienlijke hoeveelheid tijd, soms jaren, duren om opnieuw verbinding te maken. En gedurende deze tijd kunnen de spieren onherstelbaar degraderen, wat leidt tot langdurige invaliditeit.
Dus neurochirurgen hebben lang gehoopt op een manier om de spieren actief te houden terwijl de zenuwen teruggroeien. Een mogelijkheid is om de afgeknipte uiteinden elektrisch met elkaar te verbinden, zodat de signalen van de hersenen er toch door kunnen komen. Maar hoe doe je dit effectief?
Vandaag zeggen Jing Liu van de Tsinghua Universiteit in Peking en een paar vrienden dat ze voor het eerst doorgesneden zenuwen opnieuw hebben verbonden met vloeibaar metaal. En ze zeggen dat bij het geleiden van elektrische signalen tussen de doorgesneden uiteinden van een zenuw, het metaal dramatisch beter presteert dan de standaard zoutelektrolyt die wordt gebruikt om de elektrische eigenschappen van levend weefsel te behouden.
Biomedische ingenieurs kijken al een tijdje naar de vloeibare metaallegering gallium-indium-selenium (67 procent Ga, 20,5 procent In en 12,5 procent Se per volume). Dit materiaal is vloeibaar bij lichaamstemperatuur en wordt als volledig goedaardig beschouwd. Daarom hebben ze verschillende manieren bestudeerd om het in het lichaam te gebruiken, zoals voor in beeld brengen .
Nu zegt een team van Chinese biomedische ingenieurs dat de elektrische eigenschappen van het metaal kunnen helpen de functie van zenuwen te behouden terwijl ze regenereren. En ze hebben de eerste experimenten uitgevoerd om aan te tonen dat de techniek levensvatbaar is.
Jing en co gebruikten heupzenuwen die verbonden waren met een kuitspier die van brulkikkers was afgenomen. Ze gaven een puls aan het ene uiteinde van de zenuw en maten het signaal dat de kuitspier bereikte, die bij elke puls samengetrokken werd.
Ze sneden vervolgens de heupzenuw door en plaatsten elk van de afgehakte uiteinden in een capillair gevuld met vloeibaar metaal of met Ringer's oplossing, een oplossing van verschillende zouten die ontworpen zijn om de eigenschappen van lichaamsvloeistoffen na te bootsen. Vervolgens pasten ze de pulsen opnieuw toe en maten hoe ze zich over de opening voortplantten.
De resultaten zijn interessant. Jing en co zeggen dat de pulsen die door de Ringer-oplossing gingen, de neiging hadden ernstig af te nemen. Daarentegen gingen de pulsen gemakkelijk door het vloeibare metaal. Volgens Jing en co.
Bovendien, omdat vloeibaar metaal duidelijk zichtbaar is op röntgenfoto's, kan het gemakkelijk met een microspuitje uit het lichaam worden verwijderd wanneer het niet langer nodig is.
Dat stelt Jing en co in staat te speculeren over de mogelijkheid van toekomstige behandelingen. Hun doel is om speciale leidingen te maken voor het opnieuw verbinden van doorgesneden zenuwen die vloeibaar metaal bevatten om elektrische geleiding en dus spierfunctie te behouden, maar ook groeifactor bevatten om zenuwregeneratie te bevorderen.
Dat is een opwindende mogelijkheid, maar een die nog ver verwijderd is van elke vorm van behandeling. De vragen die het oproept zijn legio. Hoeveel van de spierfunctie kan op deze manier behouden blijven? Kan het vloeibare metaal op de een of andere manier de regeneratie belemmeren of voorkomen? En hoe veilig is vloeibaar metaal in het lichaam, vooral als het lekt?
Dit zijn vragen die Jing en anderen in de nabije toekomst hopen te beantwoorden, eerst met diermodellen en mogelijk later met mensen. Dit nieuwe generatie zenuwverbindingsmateriaal zal naar verwachting belangrijk zijn voor het functionele herstel tijdens de regeneratie van de gewonde perifere zenuw en de optimalisatie van neurochirurgie in de nabije toekomst, zeggen ze.
Het is dus goed mogelijk dat vloeibaar metaal in de toekomst een belangrijk onderdeel wordt bij de behandeling van zenuwletsels.
Referentie:: http://arxiv.org/abs/1404.5931 : Vloeibaar metaal als verbindend of functioneel herstelkanaal voor de doorgesneden heupzenuw