Компания партнер: МОТОРИКА ООО
Объем финансирования: 13,15 млн.р
Исполнители
| Исполнитель | Андрианова Надежда Владимировна |
| Исполнитель | Евдокимов Павел Владимирович |
| Исполнитель | Кельм Евгений Александрович |
| Исполнитель | Кик Михаил Андреевич |
| Исполнитель | Макиевская Кьяра Игоревна |
| Ответственный руководитель | Петров Александр Кириллович |
| Научный руководитель | Попков Василий Андреевич |
| Исполнитель | Путляев Валерий Иванович |
| Исполнитель | Ягодина Мария Олеговна |
Область технологического развития Российской Федерации
| Связь с Большими вызовы СНТР | 15б Старение населения и новые болезни |
| Приоритетное направление развития науки, технологий и техники РФ | Науки о жизни |
Краткое описание
Институт перспективных исследований проблем искусственного интеллекта и интеллектуальных систем МГУ имени М.В.Ломоносова, Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ имени М.В.Ломоносова и Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова занимаются разработкой неинвазивных и имплантируемых нейротехнологий, применимых в медицине, в том числе для лечения неврологических заболеваний и состояний, а также в области высокотехнологичного протезирования с применением технологий искусственного интеллекта.
Неврологические заболевания – причина смертности 12% от общего числа смертей в мире, при этом страдают ими около 1 млрд человек (данные ВОЗ). В зоне риска страны с растущей долей населения старше 65 лет. В России за 50 лет доля таких людей удвоилась и превысила 24 млн жителей к началу 2023 года.
В том числе в рамках ПИШ проводятся работы предварительных этапов проекта по гибкой электронике. В настоящее время осуществляется разработка прототипов гибких интерфейсов с интегрированными чипами, а также разрабатывается установка для проведения стресс-тестов и дальнейшего испытания данных прототипов.
Перечень продукции
Продукты для протезов конечностей нового поколения, а именно:
- Имплантируемые электроды и стимуляторы, такие как цилиндрические зонды и манжетные cuff-электроды. Первые представляют собой гибкие протяженные цилиндрические структуры, состоящие из герметичной полимерной оболочки, внутрь которой помещены многожильные электрические проводники в индивидуальной изоляции. С обеих сторон цилиндрический зонд оканчивается серией металлических кольцевых контактов, соединенных с многожильными проводниками, для стимуляции окружающих тканей.
- Технологии изготовления электродной части инвазивных нейроинтерфейсов, в частности, манжетных и выстилающих электродов, представляющих собой многослойную эластичную пленку. Для их изготовления могут быть использованы подходы 3Д-печати, такие как струйная печать и прямая шприцевая печать. В качестве чернил в них используются функциональные фотополимерные композиты, обеспечивающие высокое соответствие механических характеристик электродной части нейроинтерфейса и окружающих тканей, а также достаточную проводимость для стимуляции или считывания сигналов с нервной системы.
- Функциональные биосовместимые покрытия для нанесения на электродную часть инвазивных нейроинтерфейсов с целью снижения иммунного ответа на имплантируемое устройство. Так, для уменьшения воспалительного ответа уже применяется покрытия, высвобождающие дексаметазон. В этом направлении существует широкий спектр возможностей, как в выборе полимеров, так и в выборе их активного наполнения: от противовоспалительных агентов и покрытия наночастицами до факторов роста для нейронов и заселения покрытия импланта стволовыми клетками.
- Сопутствующей терапии для пациента/животного. В этом направлении также возможен широкий ряд подходов на разных этапах. Во-первых, на этапе подготовки организма к операции для разных целей можно использовать ишемическое прекондиционирование, химическое прекондиционирование, ограничение калорийности питания и другие методы. Во-вторых, на этапе острой фазы повреждения возможно противовоспалительное воздействие, воздействие ингибиторов открытия митохондриальной поры, снабжение клеток субстратами дыхания, например, кетоновыми телами. И наконец, в хроническую фазу можно прибегнуть, например, к инъекциям агентов, стимулирующих нейропластичность, или сменить терапевтическую схему противовоспалительных лекарств.
- Клеточных моделей, которые позволят ускорить и удешевить предварительное тестирование ряда подходов. Например, с помощью смешанной культуры астроцитов, микроглии и нейронов будет возможно предварительно тестировать полимеры, материал зондов и фармакологические подходы, направленные на уменьшение активации астроцитов и микроглии, до перехода к животным экспериментам.
- Алгоритмы кодирования, декодирования и анализа нейрофизиологических данных, полученных в том числе с разрабатываемых в лаборатории неинвазивных и инвазивных нейроинтерфейсов. Разрабатываемые алгоритмы должны обеспечивать длительность цикла сбора данных, принятия решения и воздействия на ткань в пределах условного времени реакции человека, которое составляет порядка 100 мс и низкое потребления энергии для реализации на относительно маломощных портативных устройствах, которые можно интегрировать в протез.
