Kontrolle der zellulären reaktiven Reaktionen um neurale Prothesengeräte mittels peripherer und lokaler Interventionsstrategien

Während die chronische Verwendung von implantierbaren, mikromaschinengefertigten neuralen Prothesengeräten großes Potenzial hat, führt die Entwicklung reaktiver Reaktionen um sie herum zu einer Abnahme der Elektrodenfunktion im Laufe der Zeit. Da die zellulären Ereignisse, die für diese Reaktionen verantwortlich sind, in ihrer Natur möglicherweise entzündungshemmend sind, haben wir die Wirksamkeit von Dexamethason und Cyclosporin A als potenzielle Medikamente zur Entwicklung von Interventionsstrategien nach der Einsetzung von mikromaschinengefertigten Siliziumgeräten mit einem einzelnen Schaft getestet. Die periphere Injektion von Dexamethason war wirksam bei der Abschwächung der erhöhten Expression von glialem fibrillärem sauren Protein und der Astrozytenhyperplasie, die während der initialen und nachhaltigen reaktiven Reaktionen, die jeweils eine und sechs Wochen nach der Einsetzung beobachtet wurden, auftraten. Die periphere Injektion von Cyclosporin A hatte keinen positiven Effekt. Im Gegenteil, die Anwendung dieses Medikaments verstärkte die frühe reaktive Reaktion. Die Wirksamkeit der lokalen Freisetzung von Dexamethason im Ratten-Neokortex wurde getestet, indem Ribbons aus Poly(ethyl-vinyl)acetat, die 35% (w/w) Dexamethason enthielten, eingesetzt wurden. Die Anfangskonzentrationen von Dexamethason waren ähnlich denen, die durch periphere Injektion erzielt wurden. Die lokale Arzneimittelfreisetzung gewährte eine fortlaufende Kontrolle der zellulären reaktiven Reaktionen während des sechs-wöchigen Studienzeitraums. Diese Ergebnisse zeigen, dass die periphere Verabreichung von Dexamethason zur Kontrolle reaktiver Reaktionen verwendet werden kann und dass die lokale Arzneimittelfreisetzung durch langsame Freisetzung aus biokompatiblen Polymeren möglicherweise eine effektivere Methode der Arzneimittelintervention darstellt. Die Integration dieser Strategien in mikromaschinengefertigte Geräte könnte eine Interventionsstrategie bieten, die die chronische Funktion von Elektroden auf intrakortikalen neuroprothetischen Geräten sichert.