Researchers from Saint Petersburg state University have developed a 3D printing technology for soft neuroprostheses called NeuroPrint, which in the future can help literally put a person on their feet after a spinal cord injury. The new development has already shown its effectiveness in studies on mammals and fish Danio-rerio. The results are published in the prestigious scientific journal Nature Biomedical Engineering.
According to the world health organization, more than a billion people, or about 15% of The world's population, have various forms of disability. In addition, every year up to half a million people get spinal cord injuries, which are often accompanied by loss of sensitivity and ability to walk, as well as disorders of internal organs.
To find ways to restore people with disabilities to health, researchers are developing invasive neuroprostheses that can conduct an electrical signal to the spinal cord and brain and restore lost functions.
One of the main problems faced by doctors and scientists is the adjustment of neuroprostheses to the surrounding nerve tissues of a person. Despite the biocompatible elastic materials, it is not always possible to quickly adapt the device to the anatomical and age characteristics of the patient.
The solution to this problem was proposed by a team of scientists led by Professor Pavel Musienko from the Institute of translational Biomedicine of St. Petersburg State University and Professor Ivan Minev from the University of Sheffield (Department of Automatic Control and Systems Engineering, University of Sheffield). They have developed a new 3D printing technology that allows you to quickly produce individual neuroimplants for restoring and monitoring motor functions and internal organs in cases of nervous system damage.
This personalized approach is made possible by NeuroPrint hybrid 3D printing technologies. First, the printer creates the geometry of the future neuroimplant made of silicone, which also serves as an insulating material. Then microparticles of platinum or other electrically conductive element of the implant are applied to the base. After that, the surface is activated using cold plasma.
Moreover, the number and configuration of electrodes in the neuroimplant can be changed, getting devices for implantation in the tissues of the spinal cord, brain or muscles. The average production time from creating a project to getting a prototype can be as little as 24 hours.
"Thanks to this technology, the process of creating neuroimplants can significantly accelerate and reduce the cost," said Pavel Musienko, MD, head of the neuroprosthesis laboratory at the Institute of translational Biomedicine of St. Petersburg State University.
"Given the compact size of the equipment and the versatility of the approach, it is possible that in the future it will be possible to manufacture individual neuroimplants for a specific patient directly in the hospital, fully following the principles of personalized medicine and reducing the cost and delivery time as much as possible."
Neuroscientists have already used NeuroPrint technology to conduct research on various model objects — mammals and Danio-rerio fish. They were able to demonstrate that the new neuroimplants have a high level of bio-integration and functional stability, and are not inferior to their counterparts in working with the restoration of motor functions of the limbs and control of bladder functions.
In addition, the researchers were able to print soft implants that are similar in shape and mechanical characteristics to the outer connective tissue membrane of the brain. This is an important achievement, since many scientific experiments cannot be carried out due to too rigid neural implants that do not fit the soft structures of nervous tissue, and this also limits their use in clinical practice.
"We tested the development in experiments on free — moving rats for chronic leads of electrocortical signals of the cerebral cortex — this is a necessary element of the neurocomputer interface," Pavel Musienko said. — And in experiments on paralyzed animals, electrical stimulation of neural networks effectively restored locomotor function. Thus, NeuroPrint technology opens up new opportunities for both basic research of the Central nervous system and for neuroprosthetics in diseases and injuries."
The study involved scientists from St. Petersburg state University, Institute of physiology named after I. P. Pavlov of the Russian Academy of Sciences, Russian scientific center of radiology and surgical technologies of a name of A. M. Published in St.-Petersburg research Institute of Phthisiopulmonology, Ministry of healthcare of the Russian Federation, Ural Federal University, Dresden technical University (Germany) and the University of Sheffield (UK).
For information:
The research was supported by grants from Saint Petersburg state University, the European research Council, the Dresden technical University, the Russian Foundation for basic research, the German research society (DFG), and the Volkswagen Foundation.
Photo - Pavel Musienko, head of the laboratory of neuroprostheses At the Institute of translational Biomedicine, St. Petersburg State University, doctor of medical Sciences, Professor
Рекомендуем посетить:
Десятилетие науки и технологий
Русское географическое общество
Федеральный портал "Российское образование"
Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Навигатор для современных родителей "Растим детей"
Проект "Школа Минпросвещения России"
Уважаемые коллеги!
В рамках подготовки обращений в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации принимаем предложения по внесению дополнений и изменений в федеральные программы:
Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий на 2019-2030 годы, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 года № 479, Федеральную научно-техническую программу развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 года №287.
Предложения принимаются на электронную почту sci-idea@mail.ru
АКТУАЛЬНО
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Экономический факультет приглашает принять участие в VII Международной научно-практической конференции «ТЕНДЕНЦИИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В XXI ВЕКЕ».
Срок проведения – 28 февраля 2025 г.
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра романского языкознания приглашает ученых, преподавателей вузов, учителей, докторантов, аспирантов, магистрантов принять участие в работе Международной научной конференции «Романия: языковое и культурное наследие-2025», посвященной 85-летнему юбилею филологического факультета БГУ 20-21 мая 2025 г.
Русское географическое общество объявляет о старте всероссийского туристско-краеведческого конкурса «Лучший наставник по путешествиям». Его цель — выявить и поощрить лучшие практики туристско-краеведческой деятельности педагогических работников образовательных организаций, способствовать развитию и популяризации внутреннего туризма, природных маршрутов и туристических объектов России.
Конкурс реализуется среди педагогических работников образовательных организаций, участвующих в организации и реализации туристско-краеведческой деятельности в детской и молодежной среде.
Регистрация на сайте конкурса, фотоотчет участников о проведенном туристском мероприятии в 2023/2024 учебном году. Сроки: декабрь 2024 года – январь 2025 года.
Подробности конкурса и форма для заявки на участие — на специальном сайте «Лучший наставник по путешествиям».
Минпросвещения России обновило федеральный перечень учебников.
Целевое обучение в организациях высшего образования
Молодые ученые (достижения и поддержка)
Федеральный институт педагогических измерений:
видеоконсультации разработчиков КИМ ЕГЭ
Обучающие мероприятия для родителей
Единая информационная система проведения конкурсов на замещение должностей научных работников
Портал госслужбы (вакансии и кадровый резерв в федеральных и региональных органах власти)
Обсуждение проектов нормативных правовых актов
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ
"Об образовании в Российской Федерации"
Комментарий к Федеральному закону "Об образовании в Российской Федерации"
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 23 августа 1996 года № 127-ФЗ
"О науке и государственной научно-технической политике"
УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 28 февраля 2024 года № 145
"О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 29 марта 2019 года № 377
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2017 года № 1642
"Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 12 сентября 2013 года № 1060 (признается утратившим силу с 1 сентября 2026 года)
"Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования, применяемых при реализации образовательных программ высшего образования, содержащих сведения, составляющие государственную тайну или служебную информацию ограниченного распространения"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 24 февраля 2021 года № 118
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 1 февраля 2022 года № 89 (вступает в силу с 1 сентября 2026 года)
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 29 октября 2013 года № 1199
"Об утверждении перечней профессий и специальностей среднего профессионального образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 мая 2022 года № 336
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 370
"Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 372
"Об утверждении федеральной образовательной программы начального общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 371
"Об утверждении федеральной образовательной программы среднего общего образования"
ОТЧЕТЫ. ДОКЛАДЫ. СТАТИСТИКА
Российский статистический ежегодник. 2023
Статистические сборники Высшей школы экономики
Наука. Технологии. Инновации. 2024
Индикаторы инновационной деятельности. 2024