Así é o implante electrónico capaz de ‘arrefriar’ a dor

Un dispositivo deseñado por investigadores de Estados Unidos demostra a súa eficacia como analxésico de precisión en ratas con dor neuropática

Implante soluble que alivia a dor. Foto: Northwestern University
Implante soluble que alivia a dor. Foto: Northwestern University

Científicos liderados pola Universidade de Northwestern (EEUU) desenvolveron un dispositivo brando, miniaturizado e implantable, deseñado para ‘arrefriar’ os nervios e proporcionar un alivio da dor específica, á carta, sen necesidade de fármacos.

O sistema, presentado esta semana en Science, está baseado en tecnoloxías electrónicas flexibles e de microfluídos e foi probado con éxito en ratas.

O implante, biocompatible e soluble en auga, funciona envolvendo suavemente os nervios para proporcionar un arrefriado preciso e dirixido que os adormenta e bloquea os sinais de dor que chegan ao cerebro. Unha bomba externa permite ao usuario activar o sistema a distancia e aumentar ou diminuír a súa intensidade. Cando xa non é necesario, absórbese de forma natural no corpo.

O dispositivo adormenta e bloquea os sinais de dor que chegan ao cerebro

Os investigadores cren que este avance poderase usar, por exemplo, en pacientes que se someten a cirurxías rutineiras ou mesmo a amputacións que adoitan requirir medicamentos tras a intervención. Os cirurxiáns poderían colocar o implante durante a intervención para axudar a controlar a dor postoperatoria.

Do mesmo xeito que poñer xeo nunha articulación ou músculo con dor, a aplicación selectiva de temperatura fría directamente nos nervios pode bloquear a condución dos sinais de dor e proporcionar un alivio temporal. Con todo, ata o de agora, os mecanismos convencionais de arrefriado de nervios eran voluminosos e ríxidos, inespecíficos e cuns requisitos de potencia elevados, calidades que impedían o seu uso clínico práctico.

Refrixeración específica

Para innovar neste ámbito, o equipo utilizou un sistema de transición de fase líquida a gasosa dentro de canles microfluídicos nunha banda elástica, que envolve os nervios periféricos para proporcionar unha refrixeración específica. Un sensor térmico de película fina integrado permite controlar a temperatura en tempo real.

Segundo comenta o bioenxeñeiro John A. Rogers de Northwestern que dirixiu este desenvolvemento, “a tecnoloxía que aquí se presenta aproveita mecanismos que teñen algunhas similitudes cos que fan que os dedos se sentan entumecidos cando están fríos. O noso implante permite que ese efecto se produza de forma programable, directa e localmente nos nervios seleccionados, mesmo nos que se atopan nas profundidades dos tecidos brandos circundantes”.

No seu punto máis ancho, o diminuto dispositivo só mide 5 milímetros. Un dos seus extremos enrólase nun manguito que envolve suavemente un só nervio, evitando a necesidade de suturas. Ao dirixirse con precisión ao nervio afectado, evita que as rexións circundantes se arrefríen innecesariamente, o que podería provocar efectos secundarios.

Alivio da dor local e a demanda

Para probar a súa eficacia, os investigadores realizaron experimentos in vivo en modelos de rata con dor neuropática e lograron arrefriar de forma rápida e precisa os nervios periféricos, proporcionando un alivio da dor local cando sexa necesario.

Aínda que o novo sistema poida parecer ciencia ficción, aproveita un concepto sinxelo e común que todo o mundo coñece: a evaporación. De forma similar a como a evaporación da suor arrefría o corpo, o dispositivo contén un líquido refrixerante que se induce a evaporar no lugar específico dun nervio sensorial.

“Ao arrefriar un nervio, os sinais que viaxan por el vólvense cada vez máis lentos e acaban por deterse por completo”, explica o coautor Matthew MacEwan da Universidade de Washington en San Luis, e aclara: “Dirixímonos especificamente aos nervios periféricos, que conectan o cerebro e a medula espiñal co resto do corpo. Son os nervios que comunican os estímulos sensoriais, incluída a dor. Ao aplicar un efecto de arrefriado a só un ou dous nervios seleccionados, podemos modular eficazmente os sinais de dor nunha rexión específica”.

Está fabricado con materiais hidrosolubles e biocompatibles e é reabsorbible (é dicir, degrádase)

Para inducir o efecto de arrefriado, o dispositivo contén diminutas canles de microfluídos. Unha canle contén o refrixerante líquido (perfluoropentano), que xa está aprobado clinicamente como axente de contraste para ultrasóns e para inhaladores presurizados. Unha segunda canle contén nitróxeno seco, un gas inerte.

Cando o líquido e o gas flúen cara a unha cámara compartida, prodúcese unha reacción que fai que o líquido se evapore rapidamente. Simultaneamente, un pequeno sensor integrado controla a temperatura do nervio para garantir que non se arrefríe demasiado, o que podería causar danos nos tecidos.

Os autores detallan que este implante está fabricado con materiais hidrosolubles e biocompatibles, é reabsorbible (é dicir, degrádase), polo que non é necesaria unha cirurxía para extraelo.

Segundo sinalan Shan Jiang e Guosong Hong, investigadores de Stanford nun artigo de opinión relacionado, a nova tecnoloxía “abre unha vía prometedora na creación de dispositivos analxésicos para o alivio da dor no longo prazo. O tratamento da dor é un problema de saúde perentorio para moitas persoas, que a miúdo teñen que recorrer a opiáceos altamente adictivos e ás veces mortais”.


Referencia: Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves (Publicado en Science)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.