Erste bahnbrechende medizinische Technologie aus dem Labor
Fortschritte in den Materialien, mikrofabrikationsverfahren und medizinische Bildgebung beschleunigt das Tempo der innovation in der implantierbare der Neuroprothetik. Diese weiche, biokompatible Geräte, die verlassen sich auf die elektrische stimulation des Nervensystems, die gezeigt haben enormes Potenzial bei der Verbesserung der Lebensqualität für Patienten mit den verschiedensten Erkrankungen wie Lähmungen oder Taubheit. Trotz Ihrer Versprechen, die meisten dieser bahnbrechenden Entdeckungen, die es nie schaffen aus dem Labor.
Einige Entdeckungen machen, die es auf den Markt
Forscher neigen dazu, unterschätzen die Höhe der engineering-und Entwicklungsarbeiten notwendig, um eine Entdeckung aus dem Labor in die klinische Anwendung. „Diese Entdeckungen können so weit vor der Kurve, die Suche nach einem Industrie-partner bereit, um die Entwicklung der Arbeit ist praktisch unmöglich“, sagt Stéphanie Lacour, Leiter des EPFL-Labor für Weiche Bioelektronische Schnittstellen (LSBI).
Es gibt oft eine Trennung zwischen der Bewertung der neuen implantierbare Geräte und die physikalischen und biologischen Wirklichkeit healthcare practice. „Mit einer neuen soft, implantierbare Schnittstelle, die Sie Durchlaufen müssen, zusätzliche Validierungs-Schritte, die nicht für konventionelle Implantate“, ergänzt Lacour.
Das EPFL-team entwickelte ein experimentelles Protokoll für die Prüfung, Optimierung und Validierung weiche, personalisierte Implantate, wie die Geräte entwickelt von Forschern an der LSBI. Die Methode, die dazu beitragen sollen, erleichtern den übergang vom Labor auf den Markt, ist beschrieben in einem Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Advanced Materials.
Ein vier-Schritt-Prozess
Der erste Schritt ist die Entwicklung eines personalisierten, anatomisch exakten biophysikalischen Prototyp des Gewebes, in welches die Vorrichtung implantiert werden. Dieser Prozess wird möglich durch den medizinischen Bilddaten und 3-D-Druck-Techniken. „Dies bedeutet, dass für jeden Patienten, reproduzieren wir die genaue Struktur des Gewebes, das letztlich wird host die Implantat“, erklärt Giuseppe Schiavone, ein Wissenschaftler an der LSBI.
Neben der Fertigung ist optimiert, um sicherzustellen, es ist sowohl zuverlässig und reproduzierbar. Das weiche Implantat in das Gewebe eingeführt wird Prototyps, der dann in einer Umgebung, die repliziert die biophysikalischen Bedingungen im menschlichen Körper. Mit einer biomimetic-Plattform entwickelt, die im Labor, die Forscher anwenden, mechanische Reize, die auf das Implantat und das umliegende Gewebe zu imitieren, die dynamische in-vivo-und zum überprüfen des Geräts auf die Biokompatibilität und die therapeutische Wirksamkeit. Die Plattform auch das Alter der Implantat-physikalisch und elektrochemisch unter annähernd realistischen Bedingungen.
Feinabstimmung durch tests
„Mit dieser Methode sind wir in der Lage, um zu testen Implantate mehr schnell, realistisch und kostengünstig, ohne die Notwendigkeit für chirurgische Eingriffe“, fügt Schiavone. „Und da wir bewerten das Gerät in jeder Phase des Prozesses, können wir die Feinabstimmung und Verbesserung der on-the-fly mit minimalen Unterbrechungen.“ Laut Schiavone, ein Mangel an standardisierten Validierungs-Prozesse für weiche, biokompatible Implantate bedeutet, dass Forschungsgruppen, die derzeit entwickeln Ihre eigenen Protokolle.
Forscher an der LSBI arbeitete mit der Gruppe von Marco Capogrosso an der Universität Freiburg und der EPFL Lausanne und Universitätsspital (CHUV) teams Leitung von Grégoire Courtine und Jocelyne Bloch zu testen, das Protokoll über die e-dura, eine an der EPFL entwickelte neuromodulation Gerät implantiert in den epiduralraum des Rückenmarks.
