Сеченовский Университет запустил проект по разработке тонкопленочных эластичных электродных матриц для прямого взаимодействия протезов конечностей с нервной системой человека.
Проект вошел в число победителей конкурса Российского научного фонда, который прошел при поддержке Газпромбанка. Конкурс направлен на поддержку научных коллективов, работающих над технологиями для восстановления двигательных функций у пациентов с ампутацией конечностей и лечения заболеваний нервной системы.
Звучит сложно, но идея понятная: сделать так, чтобы протез мог считывать сигналы напрямую с периферических нервов, а человек управлял им более естественно.
Что именно будут разрабатывать
Команда Сеченовского Университета будет работать над гибкими многоканальными электродами. Такие электроды имплантируются на периферические нервы и регистрируют электрическую активность нервных волокон.
Это один из элементов интерфейса между нервной системой человека и электронной частью протеза. Электрод должен «слышать» нервный сигнал, передавать его дальше в систему управления и помогать протезу выполнять движение.
«Наша задача в проекте — разработка гибких электродов, которые взаимодействуют с периферическими нервами и позволяют передавать сигналы для управления протезом. По сути, это интерфейс, который соединяет нервную систему человека и электронную часть устройства. Такие электроды должны имплантироваться на периферические нервы в область культи и работать непосредственно с нервными импульсами», — отметил ведущий научный сотрудник Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета Александр Марков.
Почему это отличается от привычных решений
Во многих существующих протезах управление строится через мышечные сигналы. Пациенту приходится учиться заново: напрягать определенные мышцы, запоминать непривычные паттерны, подстраиваться под устройство.
Прямое взаимодействие с периферическими нервами может сделать управление ближе к естественному движению. Тут сигнал берется ближе к исходному источнику — нервной системе.
Разрабатываемые электродные матрицы будут гибкими и смогут оборачиваться вокруг нервных волокон. Многоканальная архитектура позволит считывать сразу несколько сигналов, разделять активность разных нервных ветвей и точнее управлять протезом.
«Ключевая особенность — это многоканальность: мы работаем не с одним сигналом, как в существующих протезах, а сразу со множеством. Это позволяет разделять сигналы от разных нервных ветвей и управлять движениями более точно. В перспективе это дает возможность, в частности, раздельно управлять пальцами протеза и повысит точность движений», — добавил Александр Марков.
Раздельное управление пальцами — хороший пример того, зачем нужна такая точность. Для пользователя это может означать не просто «сжать» или «разжать» кисть, а выполнять более тонкие движения.
Почему Газпромбанк поддерживает такие проекты
Конкурс проводится в рамках соглашения между Газпромбанком и РНФ, подписанного в сентябре 2025 года. Финансирование идет на паритетной основе и составляет 510 млн рублей без учета софинансирования работ.
«Для Газпромбанка поддержка проектов в сфере нейротехнологий и микроэлектроники — это не только инвестиции в научные разработки и технологический задел на будущее. Для нас особенно важно содействовать развитию направлений, где высокий научный потенциал сочетается с понятным практическим эффектом», — отметил исполнительный Вице-Президент Газпромбанка Павел Салугин.
Эта разработка может лечь в основу новых медицинских изделий для бионического протезирования.
Что будет дальше
Проект Сеченовского Университета рассчитан на три года. За это время команда планирует пройти путь от лабораторных образцов до опытного прототипа, готового к дальнейшим испытаниям.
Всего победителями конкурса РНФ и Газпромбанка стали четыре научных коллектива:
-
НИУ «МИЭТ»;
-
ООО «Моторика Орто»;
-
Сеченовский Университет;
-
Московский физико-технический институт.
Их проекты охватывают несколько направлений: нейромодуляторы, остеоинтегративные системы экзопротезирования, электродные матрицы и имплантируемые аккумуляторы для перспективных систем очувствления протезов конечностей.
«Совместный с Газпромбанком конкурс позволяет поддерживать проекты, сочетающие практическую пользу для общества, экономики и системы здравоохранения. Разработки повысят доступность современных технологий лечения и реабилитации для людей с нарушениями двигательных функций», — подчеркнула заместитель генерального директора РНФ Елена Попова.
Бионическое протезирование постепенно движется от механической компенсации утраченной функции к более сложным системам взаимодействия человека и устройства. Электроды для работы с периферическими нервами — одна из технологий, от которых зависит этот переход.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1037298/