RU2564558C1 - Artificial nerve - Google Patents

Artificial nerve Download PDF

Info

Publication number
RU2564558C1
RU2564558C1 RU2014119271/15A RU2014119271A RU2564558C1 RU 2564558 C1 RU2564558 C1 RU 2564558C1 RU 2014119271/15 A RU2014119271/15 A RU 2014119271/15A RU 2014119271 A RU2014119271 A RU 2014119271A RU 2564558 C1 RU2564558 C1 RU 2564558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nerve
artificial nerve
artificial
membrane
current
Prior art date
Application number
RU2014119271/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Андреевич Журавлёв
Original Assignee
Дмитрий Андреевич Журавлёв
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Андреевич Журавлёв filed Critical Дмитрий Андреевич Журавлёв
Priority to RU2014119271/15A priority Critical patent/RU2564558C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564558C1 publication Critical patent/RU2564558C1/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: artificial nerve comprises electrically conducting organic polymer. It represents a medium of at least one electrically conducting organic polymer; the above medium has a through porosity with pores filled with sodium and potassium ionic solution, and is wrapped round with at least one layer of polymeric dielectric. At least one end of the artificial nerve is coated with a cation exchange membrane.
EFFECT: enabling the artificial nerve receiving and transmitting electric pulses received from an active nerve directly, and making them affined in the setting of short response time and resistance, adequate elasticity and durability of the artificial nerve.
8 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области электропроводящих материалов, а именно к искусственным нервам на основе полимеров. Изобретение может быть использовано в нейрохирургии и протезировании при изготовлении бионических конечностей или же в качестве самостоятельного имплантата, а также в робототехнике, в частности при производстве высокоточных манипуляторов.The invention relates to the field of electrically conductive materials, namely to artificial nerves based on polymers. The invention can be used in neurosurgery and prosthetics in the manufacture of bionic limbs or as an independent implant, as well as in robotics, in particular in the production of high-precision manipulators.

Известен протез лицевого нерва, в котором модуль сбора сигналов собирает электромиографические сигналы мышц лица здоровой стороны лица, упомянутые сигналы посылаются к элементу управления и модулю обработки для завершения анализа, обработки и преобразования сигналов. Электростимуляция на мышцы пораженной стороны реализуется микростимуляцией электродов таким образом, что вызывает сокращение мышц лица (CN 101185788 А, А61В 5/0488, 28.05.2008).A facial nerve prosthesis is known in which the signal collection module collects the electromyographic signals of the muscles of the face from the healthy side of the face, the signals are sent to the control element and the processing module to complete the analysis, processing and conversion of the signals. Electrostimulation on the muscles of the affected side is realized by microstimulation of the electrodes in such a way that it causes contraction of the muscles of the face (CN 101185788 A, A61B 5/0488, 05/28/2008).

Недостатком данного протеза лицевого нерва является то, что его работа зависит от работы мышц части лица со здоровым лицевым нервом, то есть в случае, если такой нерв отсутствует, его применение невозможно.The disadvantage of this prosthesis of the facial nerve is that its work depends on the work of the muscles of the face with a healthy facial nerve, that is, if such a nerve is absent, its use is impossible.

Известен медицинский искусственный трансплантат ствола нерва, включающий оболочку или оболочку со вставленным в нее строительным волокном, при этом оболочка содержит множество микропор, и оболочка и/или строительное волокно содержат фиброин шелка (ЕР 1938774 A1, A61F 2/04, 02.07.2008).Known medical artificial graft of a nerve trunk, including a sheath or sheath with a building fiber inserted into it, the sheath contains many micropores, and the sheath and / or building fiber contain silk fibroin (EP 1938774 A1, A61F 2/04, 02.07.2008).

Недостатком описанного трансплантата является то, что он может служить только для восстановления поврежденных участков нервов и не способен передавать сигнал исполнительному органу.The disadvantage of the described transplant is that it can only serve to restore damaged areas of the nerves and is not able to transmit a signal to the executive organ.

Известен токопроводящий полимерный композит, состоящий из поликапролактонового фумарата и полипиррола (электропроводящего полимера), предназначенный для регенерации нерва. При пропускании сквозь нерв тока в присутствии упомянутого композита наблюдалось восстановление нервного волокна в направлении приложенного тока (US 2013331869 A1, A61F 2/04, 12.12.2013).Known conductive polymer composite, consisting of polycaprolactone fumarate and polypyrrole (electrically conductive polymer), designed for nerve regeneration. When a current was passed through a nerve in the presence of the said composite, restoration of the nerve fiber in the direction of the applied current was observed (US 2013331869 A1, A61F 2/04, 12/12/2013).

Ограничение в использовании описанного композита заключается в том, что его нельзя использовать в качестве отсутствующих участков нерва, принимающих или передающих сигнал органам.The limitation in the use of the described composite lies in the fact that it cannot be used as missing sections of a nerve that receive or transmit a signal to organs.

Задачей предложенного изобретения является создание безвредного гибкого износостойкого полимерного электропровода, который может являться аналогом нервного волокна.The objective of the invention is the creation of a harmless flexible wear-resistant polymer electrical wire, which can be an analogue of the nerve fiber.

Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение возможности искусственного нерва принимать и передавать электрические импульсы, полученные непосредственно от живого нерва, и обеспечение сродства между ними при сниженном времени отклика и сопротивлении, а также при достаточной упругости и прочности искусственного нерва.The technical result of the proposed invention is to enable the artificial nerve to receive and transmit electrical impulses received directly from the living nerve, and to provide affinity between them with reduced response time and resistance, as well as with sufficient elasticity and strength of the artificial nerve.

Технический результат достигается за счет того, что предложен искусственный нерв, представляющий собой среду по крайней мере из одного органического электропроводящего полимера, которая обладает сквозной пористостью с порами, заполненными раствором ионов натрия и калия, и которая обвита по крайней мере одним слоем полимерного диэлектрика, причем по крайней мере на один конец искусственного нерва нанесена катионообменная мембрана.The technical result is achieved due to the fact that the proposed artificial nerve, which is a medium of at least one organic conductive polymer, which has a through porosity with pores filled with a solution of sodium and potassium ions, and which is entwined with at least one layer of a polymer dielectric, at least one end of the artificial nerve has a cation exchange membrane.

Электропроводящий полимер может быть выбран из группы: полипиррол, полиазулен, политиофен, поли-α-нафтиламин и их смесь. Указанные вещества обладают высокой биосовместимостью с нервной тканью, а также они обладают свойством заживлять нервы.The electrically conductive polymer may be selected from the group: polypyrrole, polyazulene, polythiophene, poly-α-naphthylamine and a mixture thereof. These substances have high biocompatibility with nerve tissue, and they also have the ability to heal nerves.

Полимерный диэлектрик может быть выбран из группы: полиэтилен, полистирол, смесь полистирола и его сополимера, политетрафторэтилен, полиамид и их смесь. Указанные вещества отличаются высокой температуро- и химической устойчивостью.The polymer dielectric can be selected from the group: polyethylene, polystyrene, a mixture of polystyrene and its copolymer, polytetrafluoroethylene, polyamide and a mixture thereof. These substances are characterized by high temperature and chemical resistance.

В качестве катионообменной мембраны можно использовать мембрану марки МК-40 или мембрану марки nafion-117, которые обладают высокой химической устойчивостью. Мембрана МК-40 является наиболее доступной, а мембране nafion-117 свойственна повышенная стойкость от набухания при соприкосновении с водой.As a cation exchange membrane, you can use the MK-40 brand membrane or nafion-117 brand membrane, which have high chemical resistance. The MK-40 membrane is the most affordable, and the nafion-117 membrane is characterized by increased resistance to swelling when in contact with water.

Раствор калия и натрия может представлять собой, например, раствор KCl и NaCl.The potassium and sodium solution may be, for example, a solution of KCl and NaCl.

Для усиления проходящего импульса искусственный нерв может дополнительно содержать нановолокна поливинилиденфторида.To enhance the transmitted impulse, the artificial nerve may additionally contain polyvinylidene fluoride nanofibres.

В случае если искусственный нерв должен играть роль чувствительного, к его концу должна быть присоединена матрица из пьезоэлектриков.If the artificial nerve should play the role of the sensitive, a matrix of piezoelectrics should be attached to its end.

Матрица из пьезоэлектриков может представлять собой матрицу нановолокон поливинилиденфторида, которые являются достаточно прочными и восприимчивыми к соприкосновениям.The matrix of piezoelectrics can be a matrix of nanofibres of polyvinylidene fluoride, which are sufficiently strong and susceptible to contact.

Долгое время существовала проблема создания искусственного аналога нервного волокна - биосовместимого электропроводящего материала, который можно было бы сшить с нервом. Однако большинство проводников являются металлами и другими неорганическими веществами, очень далекими по химическому сродству с нервной тканью. Подобную проблему можно решить, используя органические электропроводящие полимеры, предпочтительно, полипиррол, полиазулен, политиофен, поли-α-нафтиламин или их смесь. Перечисленные полимеры, являясь безвредными, обладая высокими температуро- и химической устойчивостью, помимо всего прочего, способны не только сшиваться с нервами, но при пропускании сквозь нерв тока способствуют восстановлению нервного волокна, что было установлено экспериментально. В наиболее выраженной форме такое свойство проявляет полипиррол.For a long time there was the problem of creating an artificial analogue of nerve fiber - a biocompatible electrically conductive material that could be stitched with a nerve. However, most conductors are metals and other inorganic substances that are very distant in chemical affinity for nerve tissue. A similar problem can be solved using organic electrically conductive polymers, preferably polypyrrole, polyazulene, polythiophene, poly-α-naphthylamine or a mixture thereof. The listed polymers, being harmless, possessing high temperature and chemical resistance, among other things, are able not only to cross-link with nerves, but when passing current through a nerve, they contribute to the restoration of nerve fiber, which was established experimentally. In the most pronounced form, polypyrrole exhibits this property.

Токовый импульс в живом нерве проходит сразу в обе стороны, то есть из мозга - в аксон, передающий импульс рабочему органу, и наоборот - из аксона в мозг, при этом импульс передается в обе стороны по всему объему нервного волокна. В первую очередь это происходит за счет перемещения по объему волокна зарядов в обе стороны: в качестве отрицательного заряда служат электроны, а в качестве положительного - ионы натрия, причем полный ионный ток обуславливается сразу тремя явлениями: движением ионов натрия, противоположным движением ионов калия и током утечки, расходующимся на работу принимающих органов. Чтобы обеспечить способность искусственного нерва к ионному обмену с настоящим, он должен обладать сквозной пористостью, причем поры должны быть заполнены раствором ионов натрия и калия, например в виде раствора NaCl и KCl, при этом на сшиваемый конец искусственного нерва необходимо нанести катионообменную мембрану, пропускающую ионы щелочных металлов.The current impulse in the living nerve passes immediately in both directions, that is, from the brain to the axon, which transfers the impulse to the working organ, and vice versa - from the axon to the brain, while the impulse is transmitted in both directions throughout the volume of the nerve fiber. First of all, this occurs due to the movement of charges in the fiber volume in both directions: electrons serve as a negative charge, and sodium ions as a positive charge, and the total ion current is determined immediately by three phenomena: the movement of sodium ions, the opposite movement of potassium ions and current leakage spent on the work of the host authorities. To ensure the ability of the artificial nerve to ion exchange with the present, it must have through porosity, and the pores must be filled with a solution of sodium and potassium ions, for example, in the form of a solution of NaCl and KCl, while a cation exchange membrane that allows ions to pass through must be applied to the stitched end of the artificial nerve alkali metals.

В дальнейшем перед проведением искусственной иннервации необходимо будет механическим способом сделать на конце искусственного нерва углубление. При сшивании в это углубление помещается конец живого нерва таким образом, чтобы и волокно и оболочка последнего имели соприкосновение с электропроводящим полимером, но при этом чтобы поры полимера были полностью закрыты мембраной. В таком случае волокно и оболочка срастаются с полимером. Более того, использование полимеров полиазулена, политиофена, поли-α-нафтиламина, а в большей степени полипиррола, приводит к заживлению и ускоренному разрастанию нервной ткани.In the future, before performing artificial innervation, it will be necessary to mechanically make a recess at the end of the artificial nerve. When stapling, the end of the living nerve is placed in this recess so that both the fiber and the sheath of the latter are in contact with the electrically conductive polymer, but at the same time that the pores of the polymer are completely covered by the membrane. In this case, the fiber and sheath are fused with the polymer. Moreover, the use of polymers of polyazulene, polythiophene, poly-α-naphthylamine, and to a greater extent polypyrrole, leads to healing and accelerated proliferation of nerve tissue.

В качестве мембраны можно использовать химически устойчивую мембрану марки МК-40, представляющую собой композит из ионообменной смолы КУ-2 и полиэтилена, гомогенную мембрану nafion-117, представляющую собой сополимер тетрафторэтилена и перфторированного сульфосодержащего винилового эфира, а также многие другие катионнообменные мембраны, которые следует подбирать, исходя из их химической стойкости, цены и величины пор.As a membrane, you can use a MK-40 chemically stable membrane, which is a composite of KU-2 ion-exchange resin and polyethylene, a nafion-117 homogeneous membrane, which is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluorinated sulfonated vinyl ether, as well as many other cation-exchange membranes, which should be select, based on their chemical resistance, price and pore size.

При возбуждении нейрона или его отростка - аксона, ионы Na+ устремляются внутрь упомянутого нейрона. В противоход потоку ионов Na+ из клетки через мембрану диффундирует компенсирующий поток ионов K+, который несколько запаздывает. Аналогичное явление можно наблюдать и при прохождении ионов через искусственную катионнообменную мембрану, что связано с различием в размерах ионов калия и натрия (радиус иона калия - 133 пм, натрия - 97 пм), притом что такие характеристики, как электроотрицательность и электродный потенциал, у них слабо различаются.When a neuron or its process, an axon, is excited, Na + ions rush into the aforementioned neuron. In contrast to the flow of Na + ions from the cell, a compensating flow of K + ions diffuses through the membrane, which is somewhat delayed. A similar phenomenon can be observed when ions pass through an artificial cation-exchange membrane, which is associated with a difference in the sizes of potassium and sodium ions (potassium ion radius is 133 pm, sodium is 97 pm), while such characteristics as electronegativity and electrode potential slightly differ.

Этот процесс приводит к возникновению отрицательного заряда на наружной поверхности клеточной мембраны. Внутренняя поверхность мембраны приобретает положительный заряд, что провоцирует возникновение потенциала действия.This process leads to the appearance of a negative charge on the outer surface of the cell membrane. The inner surface of the membrane acquires a positive charge, which provokes the appearance of an action potential.

В случае сшивания живого нерва с предложенным искусственным аналогом зарождение потенциала действия имеет место быть не на границе "живой нерв (или искусственный нерв) - принимающий орган", а на границе "живой нерв - искусственный нерв", поскольку последний в таком случае и будет служить в качестве промежуточного принимающего органа, который в дальнейшем передаст импульс в конечный принимающий орган. О недостатках подобного устройства судить сложно, однако очевидно, что такая разница станет нести отрицательный эффект в том случае, если будет происходить дополнительная потеря тока на протяжении искусственного нерва в виду его свойств.In the case of stitching the living nerve with the proposed artificial analog, the nucleation of the action potential takes place not on the border “living nerve (or artificial nerve) - the receiving organ”, but on the border “living nerve - artificial nerve”, since the latter will serve in this case as an intermediate receiving organ, which will subsequently transmit an impulse to the final receiving organ. It is difficult to judge the shortcomings of such a device, however, it is obvious that such a difference will have a negative effect if an additional loss of current occurs during the artificial nerve in view of its properties.

Чтобы исключить сильную потерю тока, упомянутый искусственный нерв должен быть полностью или частично обвит по крайней мере одним слоем полимерного диэлектрика. Оставить оголенные участки можно лишь в местах соприкосновения с принимающим органом. В качестве диэлектриков в виду наличия нижеописанного ряда преимуществ рекомендуется использовать следующие соединения:To exclude a strong loss of current, said artificial nerve must be completely or partially entwined with at least one layer of polymer dielectric. Leave bare areas only in places of contact with the receiving authority. The following compounds are recommended to be used as dielectrics in view of the presence of a number of advantages described below:

- политетрафторэтилен, который обладает исключительной химической стойкостью к кислотам, щелочам и окислителям и имеет очень широкие температурные пределы эксплуатации (от -270 до +260°C), не растворяется в органических растворителях, не смачивается водой;- polytetrafluoroethylene, which has exceptional chemical resistance to acids, alkalis and oxidizing agents and has very wide operating temperature limits (from -270 to + 260 ° C), does not dissolve in organic solvents, is not wetted by water;

- полиамид, который характеризуется высокой прочностью, износостойкостью, химической устойчивостью в различных маслах, разбавленных кислотах и щелочах;- polyamide, which is characterized by high strength, wear resistance, chemical resistance in various oils, dilute acids and alkalis;

- полиэтилен, который характеризуется устойчивостью к агрессивным средам (кроме окислителей) и влагонепроницаемостью, однако в среде углеводородов и их галогенопроизводных ему свойственно набухать. Полиэтилен может эксплуатироваться в пределах температур от -20 до +100°C. Его теплостойкость можно повысить облучением;- polyethylene, which is characterized by resistance to aggressive environments (except oxidizing agents) and moisture resistance, but it is typical for it to swell in the environment of hydrocarbons and their halogen derivatives. Polyethylene can be used in temperatures ranging from -20 to + 100 ° C. Its heat resistance can be increased by radiation;

- полистирол, который характеризуется устойчивостью к действию слабых растворов кислот, щелочей и алифатических углеводородов, обладает высокой механической прочностью, гибкостью и эластичностью.- polystyrene, which is resistant to weak solutions of acids, alkalis and aliphatic hydrocarbons, has high mechanical strength, flexibility and elasticity.

Стоит отметить, что изготовление пленок чистого полистирола толщиной менее 100 мкм очень затруднительно, но если использовать его в смеси с сополимером(-ами), в промышленности практикуется изготовление подобных пленок толщиной около 20 мкм, что вполне сравнимо с размерами нервных волокон. В качестве сополимера можно использовать, например, стирол-бутадиен-стирол или политетрафторэтилена.It is worth noting that the production of films of pure polystyrene with a thickness of less than 100 μm is very difficult, but if you use it in a mixture with copolymer (s), the industry practices the manufacture of such films with a thickness of about 20 μm, which is quite comparable with the size of nerve fibers. As the copolymer, for example, styrene-butadiene-styrene or polytetrafluoroethylene can be used.

Предложенный искусственный нерв, обвитый указанными полимерными диэлектриками, в виду наличия у последних таких свойств, как температуроустойчивость и химическая устойчивость, имеет возможность использоваться в агрессивных средах, например, в машиностроении и робототехнике в качестве элемента передачи импульса тока в сверхточных манипуляторах.The proposed artificial nerve entwined with the indicated polymer dielectrics, in view of the presence of the latter properties such as temperature and chemical stability, can be used in aggressive environments, for example, in mechanical engineering and robotics, as an element of the transmission of a current pulse in ultraprecise manipulators.

В первую же очередь предложенный искусственный нерв предназначен для его использования как в качестве токопроводящего элемента бионических конечностей, так и в качестве самостоятельного имплантата, заменяющего живой нерв.First of all, the proposed artificial nerve is intended for its use both as a conductive element of the bionic limbs, and as an independent implant replacing the living nerve.

В случае его применения в бионической конечности нужную реакцию (скорость и траекторию движения) данной конечности на импульс тока, поступающий через искусственный нерв, можно обеспечить, например, грамотной регулировкой нейрокомпьютерного интерфейса (регулировкой ответа элементов конечности на тот или иной входящий сигнал) или же подбором материала с нужными свойствами (искусственных мышц), в которые поступает импульс.If it is used in a bionic limb, the desired reaction (speed and trajectory) of a given limb to a current impulse entering through an artificial nerve can be provided, for example, by correctly adjusting the neurocomputer interface (adjusting the response of limb elements to a particular input signal) or by selecting material with the desired properties (artificial muscles) into which the impulse enters.

Относительно возможности применения искусственного нерва в качестве самостоятельного имплантата стоит отметить следующее.Regarding the possibility of using an artificial nerve as an independent implant, the following should be noted.

В живом организме нервно-мышечная передача является более сложным, нежели передача импульса в бионических конечностях, процессом, сопровождающимся биохимическими реакциями в нервных окончаниях. Важную роль в нервно-мышечной передаче играют такие вещества, как нейромедиаторы, по сути являющиеся посредниками в передаче импульса.In a living organism, neuromuscular transmission is more complex than the transmission of momentum in bionic limbs, a process accompanied by biochemical reactions in the nerve endings. An important role in neuromuscular transmission is played by substances such as neurotransmitters, which are essentially mediators in the transmission of momentum.

Вместе с тем известно, что живые, но денервированные мышцы способны сокращаться автоматически в результате действия импульсов тока (Козловская Л.Е., Волотовская А.В. Электродиагностика/учебно-методическое пособие для врачей, Минск, БелМАПО, 2010, стр. 8, абзац 3).However, it is known that living, but denervated muscles can contract automatically as a result of the action of current pulses (Kozlovskaya L.E., Volotovskaya A.V. Electrodiagnostics / teaching aid for doctors, Minsk, BelMAPO, 2010, p. 8, paragraph 3).

Также известно, что после полной реакции перерождения мышца перестает реагировать на фарадический ток и реагирует только на гальванический (http: //www.n-bolezni.ru/top_diagn/2_1_3.html, а также Козловская Л.Е., Волотовская А.В. Электродиагностика/учебно-методическое пособие для врачей, Минск БелМАПО, 2010, стр. 11, абзац 7), при этом во время непосредственного раздражения мышцы данным видом тока она реагирует вялым сокращением (Козловская Л.Е., Волотовская А.В. Электродиагностика/учебно-методическое пособие для врачей, Минск, БелМАПО, 2010, стр. 8, абзац 3).It is also known that after a complete degeneration reaction, the muscle ceases to respond to the faradic current and only responds to the galvanic current (http: //www.n-bolezni.ru/top_diagn/2_1_3.html, as well as Kozlovskaya L.E., Volotovskaya A.V. Electrodiagnostics / teaching aid for doctors, Minsk BelMAPO, 2010, p. 11, paragraph 7), while during direct muscle irritation with this type of current, it reacts with a sluggish contraction (Kozlovskaya LE, Volotovskaya AV Electrodiagnosis / teaching aid for doctors, Minsk, BelMAPO, 2010, p. 8, paragraph 3).

Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что нейромедиаторы являются крайне желательными биохимическими корректорами передачи импульса, но в случае, если импульс представляет собой постоянный электрический ток невысокого напряжения и небольшой силы (гальванический ток), передача данного импульса может происходить и без их участия.Based on the foregoing, it can be concluded that neurotransmitters are extremely desirable biochemical correctors of pulse transmission, but if the pulse is a constant electric current of low voltage and low power (galvanic current), the transmission of this pulse can occur without their participation.

После получения электрического импульса от живого нерва движением ионов натрия и противоположным движением ионов калия в предложенном нерве формируется гальванический ток. При этом реакция мышц усиливается за счет того, что предложенный нерв подсоединяется к мышечным волокнам непосредственно. Если же возбуждение мышечных волокон гальваническим током проводить, например, с помощью миостимуляторов через кожу, жировые отложения и т.д., то за счет электросопротивления последних мышцы будут реагировать очень слабо.After receiving an electrical impulse from a living nerve by the movement of sodium ions and the opposite movement of potassium ions, a galvanic current is formed in the proposed nerve. In this case, the muscle response is enhanced due to the fact that the proposed nerve is connected directly to the muscle fibers. If the excitation of muscle fibers by galvanic current is carried out, for example, using myostimulants through the skin, fat deposits, etc., then due to the electrical resistance of the latter, the muscles will react very weakly.

В том случае, если живой нерв умер давно, существует вероятность полной потери мышцами электровозбудимости и их некроза. Для недопущения этого на протяжении всей болезни настоятельно рекомендуется проводить их стимуляцию, такую как электрофорез, массаж, миостимуляцию и т.д.In the event that the living nerve died long ago, there is a possibility of complete loss by the muscles of electroexcitation and their necrosis. To prevent this throughout the illness, it is strongly recommended that they be stimulated, such as electrophoresis, massage, myostimulation, etc.

В случае же полной или частичной реакции перерождения, как вытекает из вышесказанного, предложенный бионический нерв способен обеспечить, хоть вялое и неполноценное, но движение живых мышц.In the case of a complete or partial reaction of degeneration, as follows from the foregoing, the proposed bionic nerve is able to provide, though sluggish and inferior, but movement of living muscles.

При этом указанный недостаток можно отчасти компенсировать, если искусственный нерв будет содержать нановолокна органического полимера поливинилиденфторида, которое можно получать в процессе так называемого электропрядения. У этого вещества были обнаружены пьезоэлектрические свойства, при этом он имеет много преимуществ по сравнению с неорганическими веществами, генерирующими ток: он не является хрупким, а также имеет большее сродство с полипирролом, полиазуленом, политиофеном и поли-α-нафтиламином, из которых в большей степени может состоять полимерный искусственный нерв.Moreover, this drawback can be partially compensated if the artificial nerve contains nanofibers of the organic polymer polyvinylidene fluoride, which can be obtained in the process of so-called electrospinning. This substance has been found to have piezoelectric properties, and it has many advantages over inorganic substances that generate current: it is not brittle, and also has a greater affinity for polypyrrole, polyazulene, polythiophene and poly-α-naphthylamine, of which more degrees may consist of a polymeric artificial nerve.

Использование нановолокна поливинилиденфторида приведет к компенсации неполноценного возбуждения мышц искусственным нервом. Когда исходный сигнал мозга через нерв дойдет до исполнительного двигательного органа, движение последнего приведет к движению искусственного нерва, в котором вместе с ним станут деформироваться нановолокна поливинилиденфторида, усиливая поступающий сигнал.The use of polyvinylidene fluoride nanofiber will compensate for the defective excitation of muscles by the artificial nerve. When the initial brain signal through the nerve reaches the executive motor organ, the movement of the latter will lead to the movement of the artificial nerve, in which the polyvinylidene fluoride nanofibers begin to deform, amplifying the incoming signal.

Описанное усовершенствование рекомендуется применять в случае, если искусственный нерв служит в роли двигательного. Если же он служит в роли чувствительного, то к его концу, который должен принять сигнал, то есть "чувство", должна быть присоединена матрица из пьезоэлектриков, в роли которых могут служить, например, элементы из пьезоэлектрической керамики, изготовленной из цирконататитаната свинца PbZrO3 - PbTiO3, или элементы, состоящие из Bi12GeO28 или Bi12SiO20, однако ввиду высокой прочности и чувствительности предпочтительно использовать нановолокна поливинилиденфторида.The described improvement is recommended if the artificial nerve serves as a motor nerve. If it serves as a sensitive one, then a matrix of piezoelectrics should be attached to its end, which should receive the signal, that is, “feeling”, in the role of which, for example, elements from piezoelectric ceramics made of lead zirconate titanate PbZrO 3 can serve - PbTiO 3 , or elements consisting of Bi 12 GeO 28 or Bi 12 SiO 20 , however, due to its high strength and sensitivity, it is preferable to use polyvinylidene fluoride nanofibres.

При реализации такой схемы движение пьезоэлектриков приведет к созданию сигнала-чувства, идущего в мозг.When implementing such a scheme, the movement of piezoelectrics will lead to the creation of a signal-feeling going to the brain.

В том случае, если исполнительный орган имеет искусственное происхождение (искусственная мышца, нейрокомпьютерный интерфейс), как отмечалось выше, проблема "вялого движения" мышц отпадает, поскольку ответную реакцию искусственных органов можно задать за счет регулировки нейрокомпьютерного интерфейса или подбора материала искусственных мышц заданного размера.In the event that the executive organ is of artificial origin (artificial muscle, neurocomputer interface), as noted above, the problem of "sluggish movement" of the muscles disappears, because the response of artificial organs can be set by adjusting the neurocomputer interface or by selecting material of artificial muscles of a given size.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Пример 1.Example 1

Был изготовлен искусственный нерв длиной 10 см, толщиной (без учета диэлектрика) 1,5 мм. Вначале произвели смешивание политиофена, поли-α-нафтиламина и вспенивателя при следующем соотношении компонентов, мас.%:An artificial nerve was made 10 cm long and 1.5 mm thick (excluding dielectric). First, polythiophene, poly-α-naphthylamine and a blowing agent were mixed in the following ratio of components, wt.%:

политиофенpolythiophene 20twenty поли-α-нафтиламинpoly-α-naphthylamine 7474 вспенивательblowing agent 66

В качестве вспенивателя использовали порофор марки ДФ-3. Полученную смесь постепенно нагревали до температуры 240°C, то есть до температуры, достаточной для разложения порофора, выдержали в течение 4-х минут - до завершения процесса сквозного порообразования, остудили до температуры 150°C и начали пропускать через фильеру диаметром 1,5 мм. После фильеры полученную нить охладили до температуры 60°C, подрезали до нужного размера и в течение 5 минут пропитывали нагретым до температуры 60°C раствором, содержащим 9 мас.% NaCl и 9 мас.% KCl. Затем нить обвили слоем диэлектрика, состоящим из политетрафторэтилена, толщиной 25 мкм, остудили до комнатной температуры, на концы нанесли катионнообменную мембрану МФ-4СК, и поместили указанные концы в раствор, содержащий 9 мас.% NaCl и 9 мас.% KCl.As a blowing agent used porphore brand DF-3. The resulting mixture was gradually heated to a temperature of 240 ° C, that is, to a temperature sufficient to decompose the porophore, kept for 4 minutes - until the through pore formation process was completed, cooled to a temperature of 150 ° C and began to pass through a die with a diameter of 1.5 mm . After the spinneret, the obtained thread was cooled to a temperature of 60 ° C, cut to the desired size and soaked in a solution heated to 60 ° C for 5 minutes containing 9 wt.% NaCl and 9 wt.% KCl. Then the thread was twisted around a dielectric layer consisting of polytetrafluoroethylene, 25 μm thick, cooled to room temperature, a MF-4SK cation exchange membrane was applied to the ends, and these ends were placed in a solution containing 9 wt.% NaCl and 9 wt.% KCl.

С нерва частично сняли слой политетрафторэтилена.A layer of polytetrafluoroethylene was partially removed from the nerve.

Пропуская ток 4-х режимов посредством соприкосновения игольчатых электродов с оголенными от диэлектрической оболочки участками, определяли время отклика, сопротивление и скорость проведения импульса. Пропуская ток посредством соприкосновения игольчатых электродов с целостными участками нити, вычисляли удельное сопротивление диэлектрической оболочки.Passing a current of 4 modes by means of contact between the needle electrodes and the sections exposed from the dielectric shell, the response time, resistance, and pulse conduction velocity were determined. By passing current through the contact of the needle electrodes with integral sections of the filament, the resistivity of the dielectric sheath was calculated.

Также проводились исследования на упругость, прочность при растяжении и сжатии.Researches on elasticity, tensile and compression strength were also conducted.

Измеренные характеристики искусственного нерва представлены в таблице 1.The measured characteristics of the artificial nerve are presented in table 1.

После измерений с одного конца нерва была удалена катионнообменная мембрана.After measurements, a cation exchange membrane was removed from one end of the nerve.

Вторая часть опыта заключалась в том, что под наркозом лягушке начали производить замену нижней части мышечного нерва задней левой лапки. Лягушку поместили в спиртовой раствор, содержащий бензокаин, на 20 минут. После ее обездвижения, свидетельствовавшего о наступлении анестезии, хирургу было предложено произвести замену нижней части мышечного нерва задней левой лапки таким образом, чтобы вживляемый нерв проходил так же, как должен проходить настоящий, причем чтобы оголенные от диэлектрика части нерва соприкасались с мышцами.The second part of the experiment was that under anesthesia the frog began to replace the lower part of the muscular nerve of the hind left paw. The frog was placed in an alcohol solution containing benzocaine for 20 minutes. After its immobility, which indicated the onset of anesthesia, the surgeon was asked to replace the lower part of the muscular nerve of the hind left paw in such a way that the implantable nerve passes in the same way as the real one, so that the parts of the nerve exposed from the dielectric come into contact with the muscles.

После удаления части мышечного нерва на конце его искусственного аналога механическим способом сделали углубление, поместили в углубление активированный конец живого нерва таким образом, чтобы и волокно и оболочка последнего имели соприкосновение с электропроводящим полимером, но при этом чтобы поры полимера были полностью закрыты мембраной. Затем по совмещаемым краям наложили эпиневральные швы с помощью медицинского полиуретанового клея КЛ-3.After removing a part of the muscle nerve at the end of its artificial analogue, a depression was made by mechanical means, the activated end of the living nerve was inserted into the depression in such a way that both the fiber and the sheath of the nerve were in contact with the electrically conductive polymer, but at the same time that the polymer pores were completely covered by the membrane. Then, epineural sutures were applied along the compatible edges using KL-3 medical polyurethane adhesive.

Через несколько часов после операции лягушка могла вяло и со слабой амплитудой совершать движения прооперированной лапкой. Спустя несколько дней можно было сделать заключение о приживлении имплантата.A few hours after the operation, the frog could sluggishly and with a weak amplitude make movements with the operated foot. A few days later, it was possible to draw a conclusion about the implant engraftment.

При совершении прыжков лягушка часто поворачивалась в левую сторону. Это свидетельствовало о том, что левая лапа в части замененного нерва работала неполноценно - нервный сигнал возбуждал мышцы слабо, а также, по всей вероятности, информация мозга о траектории движения была искажена. Но все же, поскольку все аспекты технического результата были достигнуты и левая лапа в части замененного нерва тем не менее работала, можно сделать вывод о работоспособности предложенного искусственного нерва.When jumping, the frog often turned to the left. This testified to the fact that the left paw in the part of the replaced nerve worked inferiorly - the nerve signal excited muscles weakly, and also, in all likelihood, the brain's information about the trajectory of movement was distorted. But nevertheless, since all aspects of the technical result were achieved and the left paw in terms of the replaced nerve nevertheless worked, we can conclude that the proposed artificial nerve is working.

Пример 2.Example 2

Был изготовлен искусственный нерв длиной 25 см, толщиной (без учета диэлектрика) 2,5 мм. Искусственный нерв являлся аналогом хвостового нерва кошки.An artificial nerve was made 25 cm long and 2.5 mm thick (excluding dielectric). The artificial nerve was an analogue of the cat’s caudal nerve.

Вначале произвели смешивание полипиррола, политиофена и вспенивателя при следующем соотношении компонентов, мас.%:Initially, polypyrrole, polythiophene and blowing agent were mixed in the following ratio of components, wt.%:

полипирролpolypyrrole 6060 политиофенpolythiophene 3333 вспенивательblowing agent 77

В качестве вспенивателя использовали порофор n-толуолсульфонилсемикарбазид (PTSS). Полученную смесь постепенно нагревали до температуры 260°C, то есть до температуры, достаточной для разложения порофора, выдержали в течение 4-х минут - до завершения процесса сквозного порообразования, и остудили до температуры 150°C. Затем добавили в нее нановолокна поливинилиденфторида в количестве 9 мас. % и начали пропускать через фильеру диаметром 2,5 мм. После фильеры полученную нить охладили до температуры 60°C, подрезали до нужного размера и в течение 5 минут пропитывали нагретым до температуры 60°C раствором, содержащим 7 мас.% NaCl и 7 мас.% KCl. Затем нить обвили слоем диэлектрика, состоящим из полистирола и стирол-бутадиен-стирола, толщиной 20 мкм, остудили до комнатной температуры, на концы нанесли катионнообменную мембрану марки МК-40, и поместили указанные концы в раствор, содержащий 7 мас.% NaCl и 7 мас.% KCl.The blowing agent used was the porophore n-toluenesulfonylsemicarbazide (PTSS). The resulting mixture was gradually heated to a temperature of 260 ° C, that is, to a temperature sufficient to decompose the porophore, kept for 4 minutes - until the through pore formation process was completed, and cooled to a temperature of 150 ° C. Then polyvinylidene fluoride nanofibers were added to it in an amount of 9 wt. % and began to pass through a die with a diameter of 2.5 mm. After the spinneret, the obtained thread was cooled to a temperature of 60 ° C, trimmed to the desired size and soaked in a solution heated to 60 ° C for 5 minutes containing 7 wt.% NaCl and 7 wt.% KCl. Then the thread was wrapped around a dielectric layer consisting of polystyrene and styrene-butadiene-styrene, 20 μm thick, cooled to room temperature, a MK-40 brand cation-exchange membrane was applied to the ends, and these ends were placed in a solution containing 7 wt.% NaCl and 7 wt.% KCl.

С нерва частично сняли слой полистирола и стирол-бутадиен-стирола.A layer of polystyrene and styrene-butadiene-styrene was partially removed from the nerve.

Пропуская ток 4-х режимов посредством соприкосновения игольчатых электродов с оголенными от диэлектрической оболочки участками, определяли время отклика, сопротивление и скорость проведения импульса. Пропуская ток посредством соприкосновения игольчатых электродов с целостными участками нити, вычисляли удельное сопротивление диэлектрической оболочки.Passing a current of 4 modes by means of contact between the needle electrodes and the sections exposed from the dielectric shell, the response time, resistance, and pulse conduction velocity were determined. By passing current through the contact of the needle electrodes with integral sections of the filament, the resistivity of the dielectric sheath was calculated.

Измеренные характеристики искусственного нерва представлены в таблице 1.The measured characteristics of the artificial nerve are presented in table 1.

После измерений с одного конца нерва была удалена катионнообменная мембрана.After measurements, a cation exchange membrane was removed from one end of the nerve.

Вторая часть опыта заключалась в том, что под общим наркозом начали производить иннервацию кошке, из-за давней травмы лишившейся возможности двигать хвостом. Хирургу было предложено произвести искусственную иннервацию таким образом, чтобы вживляемый нерв проходил так же, как должен проходить настоящий хвостовой нерв кошки, причем чтобы оголенные от диэлектрика части нерва соприкасались с мышцами.The second part of the experiment was that under general anesthesia, the cat began to innervate, due to a long-standing injury, which lost the ability to move its tail. The surgeon was asked to perform artificial innervation in such a way that the implantable nerve passes in the same way as the real caudal nerve of the cat should pass, and so that the parts of the nerve exposed from the dielectric are in contact with the muscles.

Вначале механическим способом сделали на конце искусственного нерва углубление, поместили в углубление активированный конец живого нерва таким образом, чтобы и волокно и оболочка последнего имели соприкосновение с электропроводящим полимером, но при этом чтобы поры полимера были полностью закрыты мембраной. Затем по совмещаемым краям наложили эпиневральные швы.First, a recess was made mechanically at the end of the artificial nerve, an activated end of the living nerve was placed in the recess in such a way that both the fiber and the sheath of the nerve were in contact with the electrically conductive polymer, but the pores of the polymer were completely covered by the membrane. Then, epineural sutures were placed along the compatible edges.

По истечении двух суток после операции кошка могла со слабой амплитудой совершать медленные движения хвостом. Еще спустя несколько дней можно было сделать заключение о приживлении имплантата. Из-за химической инертности и биосовместимости компонентов его воздействие на организм можно сравнить с воздействием зубной пломбы.After two days after the operation, the cat could make slow tail movements with a weak amplitude. A few days later, it was possible to draw a conclusion about the implant engraftment. Due to the chemical inertness and biocompatibility of the components, its effect on the body can be compared with the effect of a dental filling.

Как отмечалось выше, очевидно, что из-за отсутствия биохимических реакций, связанных с выделяющимися в нервных окончаниях нейромедиаторов, несмотря на реализацию механизма образования гальванического тока в искусственных нервах с участием ионов натрия и калия, сродного с механизмом образования тока в живых нервах, и несмотря на усиление сигнала тока с помощью нановолокон поливинилиденфторида, предложенный искусственный нерв не может гарантировать восстановление таких сложных функций, как, например, восстановление возможности человека писать, шить, делать быстрые непрямолинейные движения и производить другие физиологически сложные операции. Однако из описания данного изобретения очевидно, что вместе с тем он способен восстановить такие несложные функции, как небыстрое махание хвостом, дергание лапкой, поднимание руки, шаг ногой и так далее. А в связи с тем, что большая часть движений живого организма являются таковыми, можно сделать вывод, что предложенный нерв во многом способен заменить настоящий.As noted above, it is obvious that due to the lack of biochemical reactions associated with neurotransmitters released in the nerve endings, despite the implementation of the mechanism of galvanic current formation in artificial nerves with the participation of sodium and potassium ions, akin to the mechanism of current formation in living nerves, and despite to amplify the current signal using polyvinylidene fluoride nanofibers, the proposed artificial nerve cannot guarantee the restoration of such complex functions, such as, for example, restoration of human ability and write, sew, make quick rectilinear motion, and perform other physiologically complex operations. However, from the description of the present invention, it is obvious that at the same time it is able to restore such simple functions as a quick tail swing, twitching of a foot, raising a hand, step with a foot, and so on. And due to the fact that most of the movements of a living organism are such, we can conclude that the proposed nerve is largely able to replace the real one.

Более того, также стоит отметить тот факт, что нервная система многих видов имеет поразительную способность успешно восстанавливать синаптические соединения, которые были нарушены в результате травмы (http: //nervonet.ru/?cat=5&paged=2). Но поскольку на данном этапе нет никакого вещественного подтверждения, что предложенное изобретение может поспособствовать восстановлению синапса и биохимических процессов, протекающих в нем и связанных с выделением нейромедиаторов, этот вопрос является почвой для совершенствования искусственного нерва, дальнейшего развития данной области и новых изобретений, которые окажутся способны в полной мере возвращать людям их чувства и движения.Moreover, it is also worth noting the fact that the nervous system of many species has an amazing ability to successfully restore synaptic connections that were broken as a result of trauma (http://nervonet.ru/?cat=5&paged=2). But since at this stage there is no material evidence that the proposed invention can contribute to the restoration of the synapse and biochemical processes occurring in it and associated with the release of neurotransmitters, this issue is the basis for improving the artificial nerve, further development of this field and new inventions that will be able to fully return to people their feelings and movements.

В связи с тем, что предложенный искусственный нерв обладает сниженным временем отклика и сопротивлением, а также достаточной упругостью и прочностью, и при этом он способен принимать и передавать импульсы живого нерва, имея с ним сродство, изобретение может использоваться при иннервации парализованных или лишившихся чувствительности частей тела, а также при создании протезов, в том числе бионических конечностей. Предложенное изобретение также может найти применение в машиностроении и робототехнике, в частности при конструировании высокоточных манипуляторов.Due to the fact that the proposed artificial nerve has a reduced response time and resistance, as well as sufficient elasticity and strength, and at the same time it is able to receive and transmit pulses of the living nerve, having an affinity with it, the invention can be used to innervate paralyzed or lost sensory parts body, as well as when creating prostheses, including bionic limbs. The proposed invention can also find application in mechanical engineering and robotics, in particular in the design of high-precision manipulators.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (8)

1. Искусственный нерв, представляющий собой среду по крайней мере из одного органического электропроводящего полимера, которая обладает сквозной пористостью с порами, заполненными раствором ионов натрия и калия, и которая обвита по крайней мере одним слоем полимерного диэлектрика, причем по крайней мере на один конец искусственного нерва нанесена катионообменная мембрана.1. An artificial nerve, which is a medium of at least one organic electrically conductive polymer, which has through porosity with pores filled with a solution of sodium and potassium ions, and which is entwined with at least one layer of a polymer dielectric, at least at one end of the artificial nerve applied cation exchange membrane. 2. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что электропроводящий полимер выбран из группы: полипиррол, полиазулен, политиофен, поли-α-нафтиламин и их смесь.2. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that the electrically conductive polymer is selected from the group: polypyrrole, polyazulene, polythiophene, poly-α-naphthylamine and their mixture. 3. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что полимерный диэлектрик выбран из группы: полиэтилен, полистирол, смесь полистирола и его сополимера, политетрафторэтилен, полиамид и их смесь.3. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that the polymer dielectric is selected from the group: polyethylene, polystyrene, a mixture of polystyrene and its copolymer, polytetrafluoroethylene, polyamide and a mixture thereof. 4. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катионообменной мембраны используется мембрана марки МК-40 или мембрана марки nafion-117.4. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that a MK-40 brand membrane or a nafion-117 brand membrane is used as a cation exchange membrane. 5. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что раствор калия и натрия представляет собой раствор KCl и NaCl.5. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that the potassium and sodium solution is a solution of KCl and NaCl. 6. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нановолокна поливинилиденфторида.6. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that it further comprises a polyvinylidene fluoride nanofiber. 7. Искусственный нерв по п. 1, отличающийся тем, что к его концу присоединена матрица из пьезоэлектриков.7. The artificial nerve according to claim 1, characterized in that a matrix of piezoelectrics is attached to its end. 8. Искусственный нерв по п. 7, отличающийся тем, что матрица из пьезоэлектриков представляет собой матрицу нановолокон поливинилиденфторида. 8. The artificial nerve according to claim 7, characterized in that the matrix of piezoelectrics is a matrix of polyvinylidene fluoride nanofibres.
RU2014119271/15A 2014-05-14 2014-05-14 Artificial nerve RU2564558C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119271/15A RU2564558C1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Artificial nerve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119271/15A RU2564558C1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Artificial nerve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2564558C1 true RU2564558C1 (en) 2015-10-10

Family

ID=54289533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119271/15A RU2564558C1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Artificial nerve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564558C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609049C1 (en) * 2015-10-23 2017-01-30 Дмитрий Андреевич Журавлёв Artificial nerve with function of recovery of synaptic connections

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6589257B1 (en) * 1998-06-10 2003-07-08 Tapic International Co., Ltd. Artificial neural tube
WO2007127790A2 (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Children's Medical Center Corporation Methods and compositions for the treatment of open and closed wound spinal cord injuries
RU2432968C2 (en) * 2005-12-20 2011-11-10 Саммит (Джи Ди) Биотек Ко., Лтд Artificial biological implant for nerve guide membrane and method of its manufacturing
WO2012004627A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Indian Institute Of Technology Madras Nerve guide conduit containing carbon nanotubes
US20130331869A1 (en) * 2009-10-16 2013-12-12 M. Brett Runge Conductive polymeric composites of polycaprolactone fumarate and polypyrrole for nerve regeneration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6589257B1 (en) * 1998-06-10 2003-07-08 Tapic International Co., Ltd. Artificial neural tube
RU2432968C2 (en) * 2005-12-20 2011-11-10 Саммит (Джи Ди) Биотек Ко., Лтд Artificial biological implant for nerve guide membrane and method of its manufacturing
WO2007127790A2 (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Children's Medical Center Corporation Methods and compositions for the treatment of open and closed wound spinal cord injuries
US20130331869A1 (en) * 2009-10-16 2013-12-12 M. Brett Runge Conductive polymeric composites of polycaprolactone fumarate and polypyrrole for nerve regeneration
WO2012004627A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Indian Institute Of Technology Madras Nerve guide conduit containing carbon nanotubes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Г.И. КОСИЦКИЙ, Физиология человека, Москва, "Медицина", 1985, стр. 74, 75. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609049C1 (en) * 2015-10-23 2017-01-30 Дмитрий Андреевич Журавлёв Artificial nerve with function of recovery of synaptic connections

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mokhtari et al. Recent advances of polymer-based piezoelectric composites for biomedical applications
Parandeh et al. Advances in triboelectric nanogenerators for self‐powered regenerative medicine
CN111744023B (en) Self-adhesive hydrogel patch with spontaneous electrical property and preparation method and application thereof
Russell et al. Peripheral nerve bionic interface: a review of electrodes
ES2676545T3 (en) Method to produce a collagen membrane and uses thereof
Bruschi et al. Dielectric elastomer actuators, neuromuscular interfaces, and foreign body response in artificial neuromuscular prostheses: A review of the literature for an in vivo application
Lewitus et al. Designing tyrosine-derived polycarbonate polymers for biodegradable regenerative type neural interface capable of neural recording
Heng et al. The bioelectrical properties of bone tissue
Song et al. Recent advances in 1D nanomaterial‐based bioelectronics for healthcare applications
Benny Mattam et al. Conducting polymers: a versatile material for biomedical applications
Maeng et al. Electroceuticals for peripheral nerve regeneration
RU2564558C1 (en) Artificial nerve
Ye et al. A fully biodegradable and biocompatible ionotronic skin for transient electronics
James et al. Regenerative engineering and bionic limbs
RU2559417C1 (en) Bionic extremity and method for manufacturing it
Wang et al. Triboelectric nanogenerators-based therapeutic electrical stimulation on skin: From fundamentals to advanced applications
Xu et al. Piezoelectric biomaterials for neural tissue engineering
Zheng et al. Longitudinally implanted intrafascicular electrodes for stimulating and recording fascicular physioelectrical signals in the sciatic nerve of rabbits
Dingle et al. Methodology for creating a chronic osseointegrated neural interface for prosthetic control in rabbits
RU2609049C1 (en) Artificial nerve with function of recovery of synaptic connections
Zhou et al. Advances in applications of piezoelectronic electrons in cell regulation and tissue regeneration
Yadav et al. Nanobionics and nanoengineered prosthetics
EP1575657A2 (en) Ultrasonic applicator device with a flat, flexible ultrasonic applicator and cavitation medium
Winter et al. Biomimetic strategies and applications in the nervous system
Nain et al. Progress in the development of piezoelectric biomaterials for tissue remodeling