Wszczepialny implant przyspiesza gojenie kości, a następnie znika z organizmu

Zespół badawczy złożony z przedstawicieli University of Wisconsin-Madison stworzył samozasilający implant, który przyspiesza zrastanie kości i samoczynnie znika z organizmu.

Na czele badań stanął Xudong Wang, a celem było zapewnienie, że elektrostymulacja stanie się jedną z podstawowych metod leczenia złamań. W ten sposób powstało niewielkich rozmiarów urządzenie, które nie potrzebuje zewnętrznych źródeł zasilania, można je wszczepić pod skórę i nie trzeba z niej wyciągać – implant rozpuszcza się bowiem w organizmie, kiedy przestanie być potrzebny.

Czytaj też: Miniaturowy implant może położyć kres uciążliwym bólom

Artykuł na ten temat ukazał się na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences i opisuje, na jakich zasadach działa wspomniane urządzenie. Kluczowy w całej sprawie wydaje się fakt, że nasze kości wytwarzają szczątkowe ilości energii elektrycznej. Powstające w ten sposób impulsy mają wpływ na wzrost i gojenie się kości, dzięki czemu elektrostymulacja może przynosić pożądane skutki.

Oczywiście bezpośrednia stymulacja wydaje się najlepszym pomysłem, jednak trudno ją osiągnąć. Ma się to zmienić za sprawą działań Wanga i jego zespołu, który doprowadził do powstania wszczepialnego implantu. Podstawą urządzenia jest generator przekształcający energię mechaniczną w elektryczność. Całość jest podłączona do nanoprzewodów rozprowadzających impulsy w obrębie kości.

Wszczepialny implant przyspiesza gojenie kości poprzez elektostymulację

Wstępne badania wykazały, że urządzenie zapewniało stymulację elektryczną o napięciu wynoszącym około 4 V. Takie wartości utrzymywały się przez przez ponad sześć tygodni, dlatego naukowcy postanowili wszczepić implanty szczurom. Okazało się, że zwierzęta ze złamanymi kończynami wracały do zdrowia znacznie szybciej niż te z grupy kontrolnej. Co więcej, gęstość i mineralizacja kości były w obu grupach na podobnym poziomie. Nie odnotowano też żadnych komplikacji, a implanty całkowicie się rozłożyły.

Czytaj też: BioMinds chce rehabilitować osoby po udarze mózgu w wirtualnym mieszkaniu

Szczególnie interesujący wydaje się fakt, że prawdopodobnie będzie istniała możliwość ustawienia czasu działania implantu. Kluczowe będzie jednak zwiększenie skali działania, tak, aby urządzenie było przydatne nie tylko w przypadku gryzoni, ale również ludzi posiadających znacznie większe kości. Poza tym Wang martwi się, że unieruchomiona gipsem kończyna nie będzie wystarczająco ruchliwa, aby wygenerować wymaganą ilość energii elektrycznej.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News