La tecnología innovadora ofrece esperanza a las personas que han perdido el sentido del tacto



La nueva e innovadora tecnología de la Universidad de Tel Aviv inspira esperanza entre las personas que han perdido el sentido del tacto en los nervios de una extremidad después de una amputación o lesión. La tecnología involucra un pequeño sensor que se implanta en el nervio de la extremidad lesionada, por ejemplo en el dedo, y se conecta directamente a un nervio sano. Cada vez que la extremidad toca un objeto, el sensor se activa y conduce una corriente eléctrica al nervio en funcionamiento, que recrea la sensación del tacto. Los investigadores enfatizan que esta es una tecnología probada y segura que se adapta al cuerpo humano y podría implantarse en cualquier lugar dentro de él una vez que se realicen los ensayos clínicos.

La tecnología fue desarrollada bajo el liderazgo de un equipo de expertos de la Universidad de Tel Aviv: Dr. Ben M. Maoz, Iftach Shlomy, Shay Divald y Dr. Yael Leichtmann-Bardoogo del Departamento de Ingeniería Biomédica, Facultad de Ingeniería Fleischman, en colaboración con Keshet Tadmor de la Escuela de Neurociencia Sagol y el Dr. Amir Arami de la Escuela de Medicina Sackler y la Unidad de Microcirugía del Departamento de Cirugía de la Mano del Centro Médico Sheba. El estudio fue publicado en la prestigiosa revista ACS Nano.

Los investigadores dicen que este proyecto único comenzó con una reunión entre los dos colegas de la Universidad de Tel Aviv: el ingeniero biomédico Dr. Maoz y el cirujano Dr. Arami. “Hablábamos de los desafíos que enfrentamos en nuestro trabajo”, dice el Dr. Maoz, “y el Dr. Arami me compartió la dificultad que experimenta para tratar a las personas que han perdido la sensibilidad táctil en un órgano u otro como resultado de una lesión. Debe entenderse que esta pérdida de sensibilidad puede ser el resultado de una amplia gama de lesiones, desde heridas leves, como cuando alguien corta una ensalada y se corta accidentalmente con el cuchillo, hasta lesiones muy graves. Incluso si la herida puede curarse y el El nervio lesionado se puede suturar, en muchos casos el sentido del tacto permanece dañado. Decidimos abordar este desafío juntos y encontrar una solución que devuelva la sensación táctil a quienes la han perdido “.

En los últimos años, el campo de las prótesis neurales ha realizado avances prometedores para mejorar la vida de quienes han perdido la sensibilidad en sus extremidades mediante la implantación de sensores en lugar de los nervios dañados. Pero la tecnología existente tiene varios inconvenientes importantes, como la fabricación y el uso complejos, así como la necesidad de una fuente de alimentación externa, como una batería. Ahora, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv han utilizado tecnología de vanguardia llamada nanogenerador triboeléctrico (TENG) para diseñar y probar en modelos animales un pequeño sensor que restaura la sensación táctil a través de una corriente eléctrica que proviene directamente de un nervio sano. y no requiere un proceso de implantación o carga complejos.

Los investigadores desarrollaron un sensor que se puede implantar en un nervio dañado debajo de la punta del dedo; el sensor se conecta a otro nervio que funciona correctamente y restaura parte de la sensación táctil en el dedo. Este desarrollo único no requiere una fuente de energía externa como electricidad o baterías. Los investigadores explican que el sensor en realidad funciona con la fuerza de fricción: cada vez que el dispositivo detecta fricción, se carga a sí mismo.

El dispositivo consta de dos placas diminutas de menos de medio centímetro por medio centímetro de tamaño. Cuando estas placas entran en contacto entre sí, liberan una carga eléctrica que se transmite al nervio sano. Cuando el dedo lesionado toca algo, el toque libera la tensión correspondiente a la presión aplicada al dispositivo (tensión débil para un toque débil y tensión fuerte para un toque fuerte) al igual que en un sentido normal del tacto.

Los investigadores explican que el dispositivo se puede implantar en cualquier parte del cuerpo donde sea necesario restaurar la sensación táctil y que en realidad pasa por alto los órganos sensoriales dañados. Además, el dispositivo está hecho de material biocompatible que es seguro para su uso en el cuerpo humano, no requiere mantenimiento, la implantación es simple y el dispositivo en sí no es visible externamente.

Según el Dr. Maoz, después de probar el nuevo sensor en el laboratorio (con más de medio millón de toques con el dedo usando el dispositivo), los investigadores lo implantaron en los pies de los modelos animales. Los animales caminaban con normalidad, sin haber experimentado ningún daño en sus nervios motores, y las pruebas demostraron que el sensor les permitía responder a estímulos sensoriales.

Probamos nuestro dispositivo en modelos animales y los resultados fueron muy alentadores. A continuación, queremos probar el implante en modelos más grandes y, en una etapa posterior, implantar nuestros sensores en los dedos de las personas que han perdido la capacidad de sentir el tacto. Restaurar esta capacidad puede mejorar significativamente el funcionamiento y la calidad de vida de las personas y, lo que es más importante, protegerlas del peligro. Las personas que carecen de sensación táctil no pueden sentir si su dedo está aplastado, quemado o congelado “.

Dr. Ben M. Maoz, Universidad de Tel Aviv

Fuente:

Referencia de la revista:

Shlomy, yo. et al. (2021) Restauración de la sensación táctil utilizando un nanogenerador triboeléctrico. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c10141.

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