筋肉を刺激する接着剤が ALS および MS 患者の希望に火をつける

今日、重度の怪我、老齢、または筋萎縮性側索硬化症 (ALS) や多発性硬化症 (MS) などの病気のために動くことができない場合、筋萎縮は避けられないことがよくあります. しかし、ハーバード大学の研究者は、いつの日か、自分ではできない患者の筋肉を伸ばしたり縮めたりできるソフト ロボティクスに希望を見出しています。

ハーバードのエンジニア マウスでは、筋萎縮からの回復を予防または支援することに成功しています。 チームは、マウスの後肢に「ソフト ロボット デバイス」を埋め込み、約 XNUMX 週間ギプス状の囲いの中に固定しました。 対照群の未処理の筋肉は予想通り消耗していましたが、積極的に刺激された筋肉は劣化の減少を示しました. 研究者たちは、彼らのシステムが最終的に人間の萎縮を助けるインプラントにつながると信じています.

その約束は、運動中の自然な刺激を反映する小さな機械的筋肉緊張を誘発する能力に由来します. さらに、萎縮を寄せ付けない一方で、デバイスは深刻な組織の炎症や損傷を引き起こしませんでした.

「筋肉組織に対する独自の効果を備えた明確なソフト ロボット アプローチが、疾患や損傷に固有の機械療法の道を開く可能性は十分にあります」と、David Mooney 博士は述べています。 上級著者であり、ハーバードのウィス研究所工学部のメンバー。

MAGENTA (「機械的に活性なゲル - エラストマー - ニチノール組織接着剤」の略) と呼ばれるこの抗萎縮システムには、加熱すると急速に作動する形状記憶合金 (SMA) で作られた設計されたスプリングが含まれています。 研究者は、筋肉の収縮と伸張の頻度と持続時間を決定するワイヤード マイクロプロセッサ ユニットでスプリングを制御します。

このシステムには、デバイスの本体を形成し、加熱された SMA に断熱材を提供するエラストマー マトリックスも含まれています。 さらに、「強靭な接着剤」の層が、MAGENTA を筋肉組織の奥深くまで刺激を伝えながら、筋肉の自然な動きの軸に合わせた状態に保ちます。

筆頭著者でWys​​s Technology Development Fellow Sungmin Nam博士は次のように述べています。 「私たちのアプローチは、XNUMX週間の固定期間ですでに失われた筋肉量の回復を促進し、タンパク質合成と筋肉成長を誘発することが知られている主要な生化学的メカノトランスダクション経路の活性化を誘導することもできます.」

チームは、電気配線ではなくレーザー光を使用して SMA スプリングを作動させるワイヤレス バージョンも実験しました。 このアプローチは、脂肪組織がレーザー光の一部を吸収するために効果が低下することが示されましたが、研究者は、このアプローチにはまだ可能性があり、さらなる研究が必要であると考えています.