Эластичные имплантаты могут прикрепляться к артериям для лечения высокого кровяного давления

Исследователи из Университет штата Пенсильвания считают, что решить проблему сердечно-сосудистых заболеваний помогут миниатюрные биоэлектронные устройства, воздействующие на одну из ключевых артерий организма. Ученые создали новый тип гибких биоэлектронных имплантов, напечатанных на 3D-принтере из мягких и растяжимых материалов. Устройство получило название CaroFlex. Оно также оснащено специальным адгезивным покрытием, позволяющим надежно и без повреждений фиксироваться на тканях. Результаты исследования были опубликованы в журнале Device.

Работа устройства основана на воздействии на барорефлекс – естественный механизм регулирования давления в организме. Этот процесс контролируется барорецепторами – нервными окончаниями, которые реагируют на растяжение стенок артерий. Особенно много таких рецепторов находится в каротидном синусе – участке сонной артерии, отвечающей за снабжение организма кислородом. Исследователи объясняют, что биоэлектронные импланты, размещенные в этой области, способны мягко стимулировать барорецепторы электрическими импульсами и тем самым снижать давление. Однако существующие устройства обычно производятся из жестких металлов и пластика, которые плохо взаимодействуют с мягкими тканями и могут вызывать повреждения.

В отличие от них, CaroFlex изготовлен преимущественно из гидрогеля – мягкого желеобразного материала. Проводящие гидрогели выполняют роль электродов, а клейкие обеспечивают надежное и безопасное крепление. Такая конструкция лучше адаптируется к движениям сосудов и снижает риск травмирования тканей. Во время лабораторных испытаний устройство продемонстрировало высокую эластичность: его можно было растянуть более чем вдвое без повреждений. Адгезивный слой сохранял прочное сцепление даже после длительного хранения материалов.

Затем ученые сравнили CaroFlex с традиционными платиновыми электродами. Новый имплант обеспечивал более стабильный контакт с тканями и лучше проводил электрические сигналы. После этого систему протестировали на крысах, имплантировав устройство в каротидный синус. Наблюдения показали, что четыре из пяти режимов электрической стимуляции снижали артериальное давление в среднем более чем на 15%. Через две недели исследователи не обнаружили признаков повреждения тканей или иммунной реакции.