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Novo estimulador na medula espinhal poderia restaurar a mobilidade de pessoas com paralisia dos membros inferiores

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Fonte

Universidade Johns Hopkins

Data

sexta-feira, 1 dezembro 2023 13:35

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Biologia. Biomateriais. Biomecânica. Ciência dos Materiais. Engenharia Biomédica. Fisiatria. Nanotecnologia. Neurologia. Ortopedia. Saúde Pública.

Cientista de materiais da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, e seus colaboradores desenvolveram um pequeno dispositivo que pode ser uma promessa para restaurar a mobilidade de pessoas com paralisia dos membros inferiores.

O novo aparelho, um estimulador espinhal, pode ser colocado abaixo do local da lesão através de uma simples injeção, diferenciando-o dos estimuladores convencionais, que são volumosos e devem ser implantados mais longe dos nervos que controlam os movimentos das pernas.

“O conceito por trás dos estimuladores espinhais é a sua capacidade de contornar regiões lesionadas, enviando comandos motores essenciais do cérebro para a região espinhal responsável pelos movimentos das pernas. Nossa abordagem inovadora aborda um desafio importante enfrentado por muitas tecnologias existentes de estimuladores espinhais: alcançar estimulação precisa e mínima invasividade”, disse o Dr. Dinchang Lin, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia da Johns Hopkins e pesquisador principal do Instituto Johns Hopkins de NanoBioTecnologia.

Os resultados foram publicados na revista científica Nano Letters.

Os estimuladores espinhais convencionais são implantados na superfície dorsal da medula espinhal (de frente para as costas da pessoa) ou diretamente no tecido espinhal. De acordo com o Dr. Lin, nenhuma das estratégias é ideal: a primeira compromete a capacidade do implante de atingir com precisão nervos importantes, e a segunda não só causa danos ao tecido durante a cirurgia de implante, mas também levanta questões de biocompatibilidade.

A equipe do professor Lin identificou pela primeira vez um novo local para estimulação, a superfície epidural ventrolateral, que está muito próxima dos neurônios motores cruciais da medula espinhal e acessível sem cirurgia. Em seguida, eles projetaram um dispositivo em nanoescala, ultraflexível e extensível que pode ser inserido por meio de um pequeno injetor e uma simples seringa.

“Aplicando esta nova tecnologia em um modelo de camundongo, evocamos movimentos das pernas usando uma corrente elétrica quase duas ordens de grandeza menor do que a usada na estimulação dorsal tradicional. Nosso estimulador não só permitiu uma gama mais ampla de movimentos, mas também nos permitiu programar o eletrodo padrão de estimulação do conjunto, que resultou em movimentos de pernas mais complexos e naturais, que se assemelham ao pisar, chutar e balançar”, disse o professor Lin, que liderou o projeto da equipe e a seleção dos materiais estruturais do dispositivo, personalizados para alcançar propriedades mecânicas ideais, durabilidade e biocompatibilidade.

Os pesquisadores esperam que a tecnologia – se eventualmente for comprovada como segura e eficaz para utilização em humanos – possa algum dia ajudar a restaurar os movimentos das pernas em pessoas com lesões na medula espinal ou doenças neuromotoras. Eles também acreditam que seu método de implantação com baixa invasividade poderia torná-lo acessível a mais pessoas.

“Esta tecnologia poderia melhorar significativamente a qualidade de vida de muitos pacientes, reduzir o custo dos cuidados pessoais e ajudá-los a recuperar a confiança e a dignidade”, disse o Dr. Dinchang Lin.

A equipe de pesquisa e planeja continuar trabalhando no dispositivo agora com foco em eventuais testes clínicos em humanos.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Johns Hopkins (em inglês).

Fonte: Lisa Ercolano, Universidade Johns Hopkins. Imagem: Freepik.

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