Научници направили биоразградиви имплантат који циљано ублажава бол

Истраживачи са Универзитета Нортвестерн израдили су уређај који звучи као научна фантастика – мали, мекан, флексибилни имплантат, први такве врсте који се користи за циљано отклањање болова, без потребе за употребом фармаколошких препарата и сам се разграђује.

Према истраживачима, уређај би могао бити веома драгоцен за пацијенте који се подвргавају хируршким интервенцијама или ампутацији после чега је неминовна употреба аналгетика. Хирурзи би приликом операције могли да имплантирају уређај како би „управљали“ постоперативним болом пацијената.

У студији коју су научници објавили у јулском издању часописа Сајенс описан је дизајн уређаја и објашњена његова ефикасност на животињском моделу.

Уређај користи једноставан механизам.

„Иако су поједини лекови изузетно ефикасни, они такође изазивају велику зависност", напомиње Џон А. Роџерс из Нортвестерна, који је руководио тимом који је патентирао овај уређај. „Као инжењери, мотивисани смо идејом да лечимо бол без лекова – на начин да се могу укључити и искључити по потреби, уз контролу над интензитетом олакшања. Наш имплантат, како показују испитивања на животињским моделима, да се овај ефекат може произвести на програмабилан начин, директно и локално на циљане нерве, чак и оне дубоко у околним меким ткивима“, објашњава Роџерс.

Па, како то функционише?

Имплантат користи једноставан концепт – испаравање. Садржи течно расхладно средство које се подстиче да испарава на одређеној локацији сензорног нерва.

Уређај функционише тако што се нежно обавија око нерава, како би пружио прецизно и циљано хлађење. Ово умртвљује нерве и блокира сигнале бола у мозгу. Екстерна пумпа помаже кориснику да даљински активира уређај и контролише његов интензитет. Када уређај више није потребан, он се природно разгради и апсорбује у телу – „без потребе за хируршким отклањањем“.

Дебљине листа папира, мек, еластични уређај за хлађење нерава је идеалан за лечење осетљивих нерава.

Коаутор студије др Метју Мекјуан са Медицинског факултета Универзитета Вашингтон у Сент Луису рекао је да како нерви постају хладнији, сигнали који путују кроз њих постају спорији - на крају потпуно престају.

„Ми посебно циљамо на периферне нерве, који повезују ваш мозак и кичмену мождину са остатком вашег тела. То су нерви који преносе сензорне стимулусе, укључујући бол. Хлађењем само једног или два циљана нерва, можемо ефикасно да преобликујемо сигнале бола у одређеном делу тела“, рекао је он.

Имплантат има интегрисан сензор за праћење температуре нерва

Уређај садржи мале микрофлуидне канале за изазивање ефекта хлађења. Док један канал садржи течно расхладно средство перфлуорпентан (који је већ клинички одобрен), други канал садржи суви азот. Када течност и гас теку у заједничку комору, дешава се реакција која узрокује да течност одмах испари. Истовремено, мали интегрисани сензор прати температуру нерва како би се осигурало да се не заледи, што би могло да оштетити ткиво.

„Праћењем температуре на нерву, брзине протока се могу аутоматски подесити како би се поставила тачка која блокира бол на реверзибилан, безбедан начин. Рад који је у току настоји да дефинише комплетан сет временских и температурних прагова испод којих процес остаје потпуно реверзибилан“, рекао је Роџерс.

Раније терапије хлађења и блокатори нерава имају ограничења која нови уређај превазилази. Криотерапије, на пример, захватају велике површине ткива, што може довести до нежељених ефеката. У овом случају, ради се о малом уређају широком само пет милиметара који прецизно циља само погођене нерве и штеди околно подручје од непотребног хлађења.

„Не желимо да охладимо и друге нерве или ткива која нису повезана са нервом који преноси болне стимулусе“, наглашава Мекеван. „Желимо да блокирамо сигнале бола, а не нерве који контролишу моторну функцију и омогућавају вам да користите руку, на пример“.

Све компоненте уређаја природно се апсорбују у биофлуиде тела током неколико дана или недеља, без потребе за хируршком екстракцијом.