Egy fiatal kutató új idegszövetet hozott létre

Az embereket régóta foglalkoztatja az a kérdés, hogyan lehetne az idegrendszer és egy mesterséges szerkezet (például művégtag) között működőképes, kétirányú kapcsolatot létrehozni. Páli Jenő agykutató egy évvel ezelőtt néhány nap alatt kitalált erre egy megoldást, amelynek két kulcselemét – a mesterséges bőrt és az idegrendszerhez kapcsolódó szerkezetet – tavaly februárban szabadalmaztatta. A találmányról, a szabadalmi bejelentésekről és az elmúlt egy évről kérdeztük a fiatal kutatót.

A sérült idegcsonkból kinövesztett 150 mikrométer átmérőjű, nagy mechanikai stabilitású idegsejtnyúlvány-köteg a saját tömegénél hatvanszor nehezebb fémdarabot is képes könnyedén megtartani.

A mesterséges bőr egy olyan elektronikai berendezés, amely hasonlóan épül fel és működik, mint a valódi, emberi bőr – mondta el a fiatal kutató. Természetesen vannak eltérések is, hiszen minden érzékelési folyamat az érzékszervek és az agy együttes, egymásra ható működésének eredménye és a mesterséges bőrben az agyi tényező hiányát technikai megoldásokkal kellett pótolni – tette hozzá. A mesterséges bőr végtagvesztett (amputált) emberek műkezére, illetve a műkéz ujjaira húzva képes a formák, felületi mintázatok pontos, élethű leképezésére, valamint a tárgyak megfelelő erősségű, csúszásmentes megfogására, ami lehetővé teszi a valódi emberi kéz ügyességét megközelítő tárgymanipulációt és eszközhasználatot. A mesterséges bőr az iparban is hasznosítható fogó- és tapintófelületként, de az emberi életet veszélyeztető helyeken is jól használható. Páli Jenő példaként megemlítette: beküldhetünk egy önjáró műkezet egy meghibásodott atomreaktorba, vagy egy égő alagútba, esetleg a tengerfenéken munkát végezhetünk vele. A műkéz a jövőben lebocsátható lesz egy bolygó felszínére is, és az űrhajóból a végtagvesztett ember a szimulátor előtt ülve a saját akaratával mozgathatja azt. Páli Jenő másik készülőfélben lévő találmánya lehetővé teszi majd, hogy a mesterséges bőrből származó tapintási információkat az idegrendszer számára is érthető nyelvre lefordítva az agyunkkal érezzük és tapintási élményként megéljük, illetve akarattal tudjuk mozgatni a művégtagot. Erről elmondta: egy élettani mérőberendezésről van szó, amely a baleset, vagy amputáció miatt a végtagjukat elvesztett emberek sérült idegcsonkjainál elakadó mozgásprogramot pontosan ki tudja onnan olvasni. Emellett a szerkezet a művégtagot borító mesterséges bőrből származó tapintási információkat az érző ideg- rostoknak is képes átadni. A mérőberendezés alkalmas lesz a mesterséges retinából érkező képi jelek, vagy hangdetektorból származó hangjelek agyba való továbbítására is vak vagy halláskárosult embereknél, míg gerincvelősérültek esetén kétoldali „olvasó-ingerlő” berendezésként kapcsolatot teremthet a sérülés alatti és fölötti területek között. A fiatal kutató elmondása szerint innen már csak egy lépés az agy és a gerincvelő együttes átültetése.
Az idegrostok aktivitását mérő berendezéshez szükséges, hogy az érző és mozgató idegrostok stabilan, letapadási pontjaikat hónapokon keresztül identikusan (azonosan) megőrizve kapcsolódjanak a készülékhez. Páli Jenő ezért létrehozott egy újfajta idegszövetet, amelynek a mechanikai stabilitása leginkább a porcszövethez hasonlít. Egy sérült idegcsonkból kinövesztett 120-150 darab idegsejtnyúlványból (axonból) álló köteg a saját tömegénél (0,0005 gramm) mintegy hatvanszor nehezebb, 0,028 grammos fémbarabot is képes stabilan alulról megtámasztani, megtartani. Erre normál esetben csak a támasztószövetek, azaz a csont- és porcszövet lenne képes.
Már jelentkeztek azok az ideg- és érsebészek, szemorvosok, plasztikai és rekonstrukciós sebészek, valamint biológusok, akik részt vesznek Páli Jenő találmányainak orvosi alkalmazásában.
A mesterséges bőrt a kutató egyik legközelebbi munkatársa építi. Az általa szervezett és vele együtt dolgozó mintegy 25-30 fiatal számítógépes kolléga pedig a tapintás modellezésében és háromdimenziós megjelenítésében vesz részt.
Jelenleg Páli Jenő mindkét találmánya a nemzetközi szabadalmaztatás fázisába lépett, ezért tavaly decemberben beadott két pályázatot a Gazdasági Minisztériumhoz az eljárás költségeinek támogatására.
A kutató azt még nem tudta elérni, hogy orvos, biológus és számítógépes munkatársai részt vegyenek annak a kutatólaboratóriumnak a munkájában, ahol ő eddig anatómusként dolgozott. Emellett az elmúlt egy évben csak néhány hónapra szóló, határozott idejű közalkalmazotti kinevezései voltak. Ezért a munka folytonosságának biztosítása érdekében a legújabb, 2002. február 28-ig érvényes szerződése lejártával megválik jelenlegi munkahelyétől, és kollégáival máshol építik meg a műkezet.

PÁLI JENŐ 1998-ban végzett az ELTE Természettudományi Karán biológus szakon. Ezzel párhuzamosan 1996 és 1998 között a SOTE és az ELTE közös orvosbiológus-neurobiológus szakirányú képzésében vett részt. Tavaly fejezte be a Pécsi Tudományegyetemen hároméves doktori (PhD) tanulmányait. Jelenleg a disszertáció védése előtt áll. Emellett tudományos segédmunkatársként a Magyar Tudományos Akadémia – Semmelweis Egyetem Neurobiológiai Laboratóriumában dolgozik Budapesten. Kutatási területe a felnőttkori idegsérüléseket követő idegrendszeri változások és a sérüléseket helyreállító regenerációs folyamatok.