I ricercatori dell'Università di Tel Aviv (TAU) hanno sviluppato una tecnologia basata su un minuscolo sensore impiantato nel nervo di un arto ferito e collegato direttamente a un nervo sano. Ogni volta che l'arto tocca un oggetto, il sensore si attiva e conduce una corrente elettrica al nervo funzionante, che ricrea la sensazione del tatto. I ricercatori sottolineano che si tratta di una tecnologia testata e sicura adatta al corpo umano e che potrebbe essere impiantata ovunque al suo interno una volta completati gli studi clinici.
Un “ponte” che ripristina il senso del tatto
La tecnologia è stata sviluppata sotto la guida di un team multidisciplinare di esperti della TAU: i dottori Ben M. Maoz, Iftach Shlomy, Shay Divald e Yael Leichtmann-Bardoogo del Dipartimento di ingegneria biomedica. Keshet Tadmor del dipartimento di neuroscienze. Amir Arami del Dipartimento di Chirurgia della Mano. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano .
Questo progetto unico è iniziato con un incontro tra il dottor Maoz, ingegnere biomedico, e il dottor Arami, un chirurgo. "Parlavamo delle sfide che affrontiamo nel nostro lavoro", dice il dott. Maoz, "e il dott. Arami ha condiviso con me la difficoltà che incontra nel trattare le persone che hanno perso il tatto in un organo o nell'altro a causa di un infortunio.
Questa perdita di sensibilità nel tatto può derivare da una gamma molto ampia di lesioni. da ferite minori (come un taglio accidentale con il coltello) a lesioni molto gravi. Anche se la ferita può essere rimarginata e il nervo ferito può essere suturato, in molti casi il senso del tatto rimane danneggiato.
Abbiamo deciso di affrontare insieme questa sfida e trovare una soluzione che restituisca il tatto a chi l'ha perso.
Ben Maoz
Una cavalcata tecnologica esaltante
Negli ultimi anni, il campo delle protesi neurali ha compiuto sviluppi enormi. Passi avanti davvero promettenti per migliorare la vita di chi perde la sensibilità agli arti, con sensori al posto dei nervi danneggiati. Nonostante i passi avanti per il recupero del tatto, però, la tecnologia esistente presenta ancora una serie di inconvenienti significativi. Ad esempio la necessità di una fonte di alimentazione esterna, come una batteria.
I ricercatori TAU testano una tecnologia all'avanguardia chiamata nanogeneratore triboelettrico (TENG). Ne ho parlato a proposito di altri progetti in passato. In questo caso serve per progettare e testare su modelli animali un minuscolo sensore che ripristina la sensazione del tatto. Come? tramite una corrente elettrica che proviene direttamente da un nervo sano e non richiede complessi impianti.
Come funziona il sensore che ripristina il tatto
I ricercatori israeliani hanno sviluppato un sensore che può essere impiantato su un nervo danneggiato sotto la punta del dito. Il sensore si collega a un altro nervo che funziona correttamente e ripristina nel dito alcune delle sensazioni del tatto. Il dispositivo non richiede una fonte di alimentazione esterna come elettricità o batterie. È alimentato dalla forza di attrito: ogni volta che il dispositivo rileva l'attrito, si carica.
Il dispositivo è costituito da due minuscole piastre di dimensioni inferiori a mezzo centimetro quadrato. Quando queste placche entrano in contatto tra loro, rilasciano una carica elettrica che viene trasmessa al nervo non danneggiato. Quando il dito ferito tocca qualcosa, il tocco rilascia la tensione corrispondente alla pressione applicata al dispositivo (tensione debole per un tocco debole e tensione forte per un tocco forte) proprio come nel normale senso del tatto.
I ricercatori spiegano che il dispositivo può essere impiantato in qualsiasi parte del corpo in cui è necessario ripristinare la sensazione del tatto e che in realtà aggira gli organi sensoriali danneggiati. Inoltre, il dispositivo è realizzato con un materiale biocompatibile sicuro per l'uso nel corpo umano. Non richiede manutenzione, l'impianto è semplice e il dispositivo stesso non è visibile esternamente.
I test in laboratorio
Secondo il dottor Maoz, dopo aver testato il nuovo sensore in laboratorio (con più di mezzo milione di tocchi di dita utilizzando il dispositivo), i ricercatori lo hanno impiantato nei piedi dei modelli animali. Gli animali camminavano normalmente, senza aver subito danni ai nervi motori, e i test hanno dimostrato che il sensore permetteva loro di rispondere agli stimoli sensoriali.
"Abbiamo testato il nostro dispositivo sugli animali e i risultati sono stati molto incoraggianti", conclude il dott. Maoz.
Ora vogliamo testare l'impianto su modelli più grandi e, in una fase successiva, impiantare i nostri sensori nelle dita delle persone che hanno perso la capacità di percepire il tatto.
Ben Maoz
Ripristinare questa capacità può migliorare significativamente il funzionamento e la qualità della vita delle persone e, cosa più importante, proteggerle dal pericolo. Le persone prive di sensazioni tattili non possono sentire se il loro dito viene schiacciato, bruciato o congelato.
