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Metallo liquido utilizzato per ricollegare i nervi recisi
Quando i nervi periferici vengono recisi, la perdita di funzione porta all'atrofia dei muscoli colpiti, un drammatico cambiamento nella qualità della vita e, in molti casi, una speranza di vita più breve.
Nonostante decenni di ricerche, nessuno è riuscito a trovare un modo efficace per ricollegare i nervi che sono stati recisi. Esistono varie tecniche per ricucire insieme le estremità o per innestare i nervi nello spazio che si crea tra le estremità recise.
In definitiva, il successo di queste tecniche dipende dalla capacità delle estremità nervose di ricrescere e unirsi. Ma dato che i nervi crescono alla velocità di un mm al giorno, può essere necessario molto tempo, a volte anni, per riconnettersi. E durante questo periodo, i muscoli possono degradarsi irreparabilmente, portando a disabilità a lungo termine.
Quindi i neurochirurghi hanno a lungo sperato in un modo per mantenere i muscoli attivi mentre i nervi ricrescono. Una possibilità è collegare elettricamente le estremità recise in modo che i segnali dal cervello possano ancora passare. Ma come farlo in modo efficace?
Oggi, Jing Liu della Tsinghua University di Pechino e alcuni amici affermano di aver ricollegato i nervi recisi usando per la prima volta del metallo liquido. E dicono che nel condurre segnali elettrici tra le estremità recise di un nervo, il metallo supera notevolmente l'elettrolita salino standard utilizzato per preservare le proprietà elettriche dei tessuti viventi.
Gli ingegneri biomedici stanno osservando da tempo la lega di metallo liquido gallio-indio-selenio (67% di Ga, 20,5% di In e 12,5% di Se in volume). Questo materiale è liquido a temperatura corporea e si pensa che sia del tutto benigno. Di conseguenza, hanno studiato vari modi di usarlo all'interno del corpo, come per imaging .
Ora un team di ingegneri biomedici cinesi afferma che le proprietà elettriche del metallo potrebbero aiutare a preservare la funzione dei nervi mentre si rigenerano. E hanno effettuato i primi esperimenti per dimostrare che la tecnica è praticabile.
Jing e co hanno usato nervi sciatici collegati a un muscolo del polpaccio prelevato da rane toro. Hanno applicato un impulso a un'estremità del nervo e misurato il segnale che ha raggiunto il muscolo del polpaccio, che si contraeva a ogni impulso.
Hanno quindi tagliato il nervo sciatico e collocato ciascuna delle estremità recise in un capillare riempito con metallo liquido o con la soluzione di Ringer, una soluzione di diversi sali progettata per imitare le proprietà dei fluidi corporei. Hanno quindi riapplicato gli impulsi e misurato il modo in cui si sono propagati attraverso il divario.
I risultati sono interessanti. Jing e colleghi affermano che gli impulsi che sono passati attraverso la soluzione di Ringer tendevano a degradarsi gravemente. Al contrario, gli impulsi passavano facilmente attraverso il metallo liquido. Il segnale elettroneurografico misurato dal nervo sciatico della rana toro sezionato, ricollegato dal metallo liquido dopo la stimolazione elettrica, era vicino a quello del nervo sciatico intatto, affermano Jing e co.
Inoltre, poiché il metallo liquido si mostra chiaramente ai raggi X, può essere facilmente rimosso dal corpo quando non è più necessario utilizzando una microsiringa.
Ciò consente a Jing e co. di speculare sulla possibilità di trattamenti futuri. Il loro obiettivo è creare condotti speciali per ricollegare i nervi recisi che contengono metallo liquido per preservare la conduzione elettrica e quindi la funzione muscolare, ma contengono anche fattori di crescita per promuovere la rigenerazione dei nervi.
È una possibilità entusiasmante ma ancora lontana da qualsiasi tipo di trattamento. Le domande che solleva sono innumerevoli. Quanta parte della funzione muscolare può essere preservata in questo modo? Il metallo liquido potrebbe in qualche modo interferire o impedire la rigenerazione? E quanto è sicuro il metallo liquido all'interno del corpo, in particolare se perde?
Queste sono domande a cui Jing e altri sperano di rispondere nel prossimo futuro, inizialmente con modelli animali e forse in seguito con gli umani. Si prevede che questo materiale di connessione dei nervi di nuova generazione sarà importante per il recupero funzionale durante la rigenerazione del nervo periferico danneggiato e l'ottimizzazione della neurochirurgia nel prossimo futuro, affermano.
Quindi è possibile che il metallo liquido diventi un componente importante nel trattamento delle lesioni nervose in futuro.
Rif:: http://arxiv.org/abs/1404.5931 : Metallo liquido come canale di collegamento o di recupero funzionale per il nervo sciatico sezionato