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Wissenschaftler haben herausgefunden, wie wir unseren Körper davon abhalten können, elektronische Implantate zu bekämpfen

2022

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Wir können davon träumen, eines Tages Cyborgs zu werden, mit RFID-Chips in unseren Händen oder in unseren bionischen Augen, aber der menschliche Körper wird nicht unbedingt kooperieren. Implantierbare Geräte wie Herzschrittmacher werden seit Jahrzehnten regelmäßig verwendet, aber sie stoßen häufig auf eine Ansammlung von Narbengewebe oder fibrotischem Gewebe um die Implantate herum, die die Funktionalität beeinträchtigen können. Jetzt haben Biologen einen Weg gefunden, um diesen Prozess zu bekämpfen, ohne das gesamte Immunsystem ernsthaft zu gefährden.

"Das grundlegende Problem ist, dass implantierte Materialien mit Narbengewebe bedeckt werden und ihre Funktion beeinträchtigen können", sagt Daniel Anderson, Biomedizin-Ingenieur am Koch-Institut für integrative Krebsforschung des MIT. So etwas wie ein Splitter oder etwas, das dem Körper fremd ist, wie ein Herzschrittmacher oder ein Glukosemonitor unter der Haut, kann als "Nicht-Selbst" identifiziert werden, sagt er. „Unser Körper soll uns schützen, aber Fremdkörper angreifen.“ Anderson sagt, dass Herzschrittmacher sogar die elektrische Übertragung von Narbengewebe beeinträchtigen können.

Aber es gibt gute Neuigkeiten. Anderson ist der leitende Autor einer neuen Studie in der Zeitschrift Nature Materials, die einen Weg beschreibt, diesen Prozess zu stoppen. Ihre Entdeckung beinhaltet die Verwendung von Medikamenten, um das Verhalten einer Art von Immunsystemzelle, die als Makrophagen bezeichnet wird, auf eine Weise zu beeinflussen, die den Aufbau von Narbengewebe verhindert, aber das körpereigene Immunsystem nicht daran hindert, all die guten Dinge zu tun, die es tun soll. wie Infektionen bekämpfen oder Wunden heilen.

Anderson schmunzelt über den Vorschlag einer Science-Fiction-Zukunft, in die Menschen üblicherweise Geräte implantieren lassen, um ihr tägliches Leben zu verbessern, und konzentriert sich stattdessen auf medizinische Probleme der Gegenwart. "Es gibt diese Geräte jetzt, die viele Leute benutzen", sagt er und bezieht sich auf Insulinpumpen und Glukosesensoren. „Die Liste der Geräte wird immer länger, und so geschieht es bereits, und auf diesen Gebieten wird es sicherlich immer interessanter.“

Joshua Doloff, Bioingenieur und Postdoktorand am Koch-Institut für integrative Krebsforschung, und der Erstautor der Studie sagen, dass die Medikamente, mit denen die Narbenreaktion gestoppt wird, dem Patienten sogar über das implantierbare Gerät verabreicht werden könnten. - Darauf oder drinnen, sagt er.

Sie wollen in der Lage sein, das Medikament direkt vom Gerät selbst direkt in die lokale Umgebung abzugeben, sagt Doloff. Ihre Forschung umfasste Materialien wie Keramik und Polystyrol sowie Tests mit Mäusen und Affen.

Gordana Vunjak-Novakovic, Professorin für Biomedizintechnik an der Columbia University, die nicht an der Studie beteiligt war, stimmt zu, dass die Studie ein „größeres medizinisches Problem“ angeht

"Sie haben einen wirklichen Mechanismus hinter der Bildung des fibrotischen Gewebes gefunden, der immer alles umgibt, was Sie in den Körper implantieren", sagt sie. Und wenn Sie die Ursache kennen, können Sie verhindern, dass das Problem von Anfang an auftritt.

Doloff vom MIT sagt, dass der natürliche Prozess, der die Bildung von Narbengewebe um fremde Geräte verursacht, eine Art "Tarnung" oder "Sequestrierung" durch den Körper, ein starker Prozess ist.

"Es ist im Grunde genommen" Widerstand ist zwecklos "und Ihr Körper wird alles, was er will, überwältigen, und Sie können nichts dagegen tun", sagt er mit einem Satz von Die fiktiven Borg-Arten von „Star Trek“, die berühmt dafür sind, dass sie sowohl maschinell als auch biologisch sind. "Aber das ist ein Weg, jetzt können wir das verhindern."

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