对于康涅迪克大学的Sangamesh Kumbar教授来说,周围神经再生可能是损伤治疗和疼痛管理的新未来的关键。
Sangamesh Kumbar博士(左)带领一个团队试图通过生物材料改善神经损伤的治疗。
对于数以百万计的美国人来说,神经损伤是日常生活中不幸的、常常使人衰弱的一部分。现在,康涅狄格洲大学工程学院生物医学工程系整形外科教授Sangamesh Kumbar博士正在寻求通过完全再生受损神经来彻底改变我们处理损伤治疗和疼痛管理的方式。
“我是一名工程师,”Kumbar说。“我可能是康涅狄格大学唯一一个研究周围神经再生的人。”
外周神经系统由43对神经对组成,这些神经对从中枢神经系统分支出来。每年,超过50万美国人患有周围神经损伤,需要手术治疗;根据麦哲伦医疗技术咨询公司的研究,每年有超过90万例修复手术,医疗成本接近20亿美元。这些神经的损伤会导致慢性疼痛问题,以及感觉和运动功能的丧失。现在,在断裂的神经上有一个超过4厘米的大缺口,这对医学工程师来说是一个更大的挑战。
Kumbar说:“临床上没有任何东西可以修复这种巨大的间隙缺陷。”
事实上,即使是目前最好的治疗外周神经损伤的方法,其效果也是有限的。虽然电刺激被用于三种物理治疗,但在身体内部,医生面临着材料的问题。
“在身体内部,这是一个挑战,”Kumbar说。“金属引线从皮肤上伸出来,这不是任何人想要的。”软塑料的导电性不足以有效地完成这项工作;当放置在体内时,它们失去导电电位
他说:“他们试图做的是,物资无法完成任务。这就是他的研究的切入点。
Kumbar和他的团队使用了从虾等甲壳类动物中提取的生物材料:多糖。在实验室里,研究小组剥离这些多糖链上的任何遗传标记,只留下细胞结构;一种带有纳米纤维衬里的螺旋状结构,可以促进细胞在它们想要的地方生长。这些柔软的导电材料是解决当前周围神经损伤治疗中存在的问题的一种方法。
他说,目前Kumbar已经在啮齿动物试验中看到了有希望的结果,但与任何医疗技术一样,批准将其用于人类将是一个漫长的过程。但未来是很有希望的,他认为这项技术可以更全面地治疗受伤,为前线人员提供快速的受伤治疗反应,甚至可以彻底改变我们连接假肢和体内现有神经元的方式。
“在现实世界中,大多数伤害是复合伤害,”Kumbar说。“我们应该共同看待它们。”
目前,这项研究得到了美国国防部和美国国立卫生研究院的大力支持。Kumbar希望,进一步的研究将有助于以尚未想象的方式解决医学领域的重大问题。
“神经疼痛是仅次于母亲分娩的最大痛苦,”Kumbar说。“例如,想想阿片类药物危机;它是由神经疼痛引起的。这些问题主要伤害了劳动人口,影响了人们的生活。外面什么都没有。需要很多人以创造性的方式利用这些技术。”