Descriere proiect

In realizarea reconstructiei microchirurgicale a nervilor periferici, inclusiv a plexului brahial, stiindu-se ca structura componentelor senzitive, motorii, neurovegetative se modifica costant, de la 1mm la altul, identificarea exacta a fasciculelor pe suprafata sectiunilor trunchiurilor nervoase este de o importanta vitala in obtinerea unui rezultat funtional mai bun decat pana in prezent.

Proiectul are un grad de noutate deosebit, dat de noutatea ideii de a realiza un sistem micro-electro-mecanic cu aplicatii in biomedicina (BioMEMS) pentru investigarea functionala a fasciculelor nervoase in cursul reconstructiei microchirurgicale a nervilor periferici, pentru determinarea organizarii fasciculare a nervilor periferici, pentru diagnosticarea anomaliilor, aspectelor fiziopatologice, precum si in prelucrarea datelor de etiopatogenie.

Microsistemul inteligent propus pentru imobilizarea nervilor periferici in microcanale si investigarea interactiunilor din sistemele supramoleculare, relevarea unor noi interactiuni, elucidarea mecanismelor prin care acestea pot declansa comportarea fasciculelor nervoase periferice (la nivel molecular) este o combinatie intre un sistem microfluidic si unul microelectronic – bionic. Cu ajutorul microsistemului realizat in cadrul proiectului vom face un studiu mai aproape de adevar al nervului periferic, a capacitatii lui de regenerare, de reconstruire, de ceea ce se intampla intre capetele sectionate si segmentul unde se realizeaza continuitatea nervului periferic, indeosebi functia fiziologia, fiziopatologia, posibilitatile actuale de reconstructie cu sansa cea mai mare de succes, dar si previziunea si indicarea viitorului reconstructiv in oricare din aceste componente.

Se doreste si dezvoltarea unei tehnici de identificare exacta a dispunerii fasciculelor nervoase de la nivelul capetelor nervoase. Pentru determinarea tipurilor de fibre nervoase se va folosi variatia potentialului de repaus, a potentialului de activitate, a vitezei de conducere a impulsului nervos si a capacitatii electrice a membranei, dar si variatia curentilor transmembranari si a curentilor canalelor ionice. Potentialul de repaus poate fi masurat direct, cu ajutorul microelectrozilor, sau indirect, prin utilizarea unor substante fluorescente ionizate (de exemplu tiocianatul). Strapungerea membranei cu acest microelectrod nu lezeaza considerabil membrana, iar contactul de scurtcircuitare intre citoplasma si fluidul extracelular nu are loc deoarece membrana se strange in jurul varfului microelectrodului (datorita tensiunii superficiale). Potentialele de actiune sunt de doua feluri: potentiale locale si potentiale de actiune tot sau nimic (PA-tn). Aceste potentiale se pot masura pe baza experientelor cu microelectrozi. Potentialele de actiune locale se obtin la stimuli depolarizanti de intensitate mica sub valoarea de prag. Potentialele locale se caracterizeaza printr-o amplitudine proportionala cu intensitatea stimulului si printr-o propagare decrementala. Potentialele de actiune tot-sau-nimic se declanseaza atunci cand intensitatea stimulului atinge o valoare critica. Pentru masurarea curentilor transmembranari si ai canalelor ionice vom folosi tehnicile “voltage-clamp” si respectiv “patch-clamp”.