Північно-західний університет розробив невеликий гнучкий імплантований пристрій, який знімає біль за потреби без використання ліків. Він працює, забезпечуючи цілеспрямоване охолодження, щоб блокувати больові сигнали до мозку. Розміри всього 5 мм у найширшій точці біосумісний пристрій розчиняється після того, як він більше не потрібний, подібно до розсмоктуючих швів.
Дослідники сказали, що «перший у своєму роді пристрій може забезпечити вкрай необхідну альтернатива опіоїдам та іншим лікам, які викликають сильну залежність».
< p id="caption-attachment-232043" class="wp-caption-text">Імплантований пристрій складається з двох окремих мікрофлюїдних каналів: один для рідкого теплоносія, а інший для газу. При змішуванні в камері рідина випаровується в певному місці нерва для забезпечення точного охолодження. (Джерело: Північно-західний університет)
За словами дослідників, водорозчинний пристрій «м’яко» обертається навколо нервів, щоб забезпечити точне охолодження, яке приглушує нерви та блокує больові сигнали до мозку. Ефект охолодження викликаний двома крихітними мікрофлюїдними каналами в пристрої. Один канал містить рідкий теплоносій (перфторпентан), а інший канал містить сухий азот. Коли рідина й газ поєднуються в камері, реакція викликає випаровування рідини.
За словами дослідників, рідкий охолоджувач клінічно схвалений як ультразвуковий контрастний агент і для інгаляторів під тиском.
< p>«Ми спеціально націлені на периферичні нерви, які з’єднують ваш мозок і спинний мозок з рештою вашого тіла», — сказав у заяві співавтор дослідження доктор Метью Мак’юен з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі. «Це нерви, які передають сенсорні подразники, включаючи біль. Забезпечуючи охолоджуючий ефект лише для одного або двох цільових нервів, ми можемо ефективно модулювати сигнали болю в одній конкретній частині тіла».
Пристрій також містить вбудований датчик, який «відстежує температуру нерва». щоб переконатися, що він не стає занадто холодним, що може спричинити пошкодження тканин», – сказали дослідники.
«Надмірне охолодження може пошкодити нерв і тендітні тканини навколо нього», — сказав у своїй заяві Джон А. Роджерс з Northwestern, який керував розробкою пристрою. «Тому необхідно точно контролювати тривалість і температуру охолодження. Відстежуючи температуру на нерві, швидкість потоку можна регулювати автоматично, щоб встановити точку, яка блокує біль оборотним і безпечним способом».
Роджерс є професором матеріалознавства та інженерії Луїса Сімпсона та Кімберлі Куеррі, біомедичної інженерії та неврологічної хірургії в Інженерній школі МакКорміка та Медичній школі Фейнберга Північно-Західного університету. Він також є директором-засновником Інституту біоелектроніки Кверрі Сімпсона.
Зовнішній насос використовується пацієнтом для дистанційної активації пристрою, а також для збільшення або зменшення інтенсивності. Коли пристрій більше не потрібний, він природним чином всмоктується в організм протягом кількох днів або тижнів.
Імплантований пристрій обертається навколо периферичного нерва, щоб блокувати сигнали до мозку. Червоний овал на малюнку вказує на область болю. (Джерело: Північно-західний університет)
Дослідники сказали, що «пристрій буде найбільш цінним для пацієнтів, які проходять звичайні операції або навіть ампутації, які зазвичай вимагають післяопераційних ліків. Хірурги могли імплантувати пристрій під час процедури, щоб полегшити післяопераційний біль пацієнта».
Дослідження було опубліковано в журналі Science за 1 липня. Він описує дизайн і ефективність на тваринній моделі. Дослідження отримало підтримку Кампусу Phil and Penny Knight для прискорення наукового впливу, Інституту біоелектроніки Querrey Simpson та Національного наукового фонду.
Це третій приклад біорозсмоктуваних електронних пристроїв з лабораторії Роджерса. Концепція транзиторної електроніки була представлена в 2012 році, після чого в 2018 році відбулася демонстрація біорозсмоктуваного електронного пристрою та транзиторного кардіостимулятора в 2021 році.
Источник: electronicproducts.com
