Umum

Alat Kesehatan Bioelektronik Ini Hilang Setelah Saraf Yang Rusak Menyembuhkan


Ahli bioteknologi menciptakan solusi baru untuk menyembuhkan saraf yang rusak dengan menciptakan jenis baru 'obat' bioelektronik. Perangkat nirkabel yang dapat terurai dan terurai secara hayati ini mempercepat proses penyembuhan beberapa cedera tersulit dalam tubuh manusia.

Dua tim berkolaborasi dalam proyek tersebut. Ilmuwan dan insinyur material dari Northwestern bekerja sama dengan ahli bedah saraf dari Universitas Washington pada perangkat tersebut.

Hasilnya adalah perangkat nirkabel berukuran sangat tipis yang secara teratur mengirimkan pulsa listrik ke saraf yang rusak setelah operasi. Setelah dua minggu, perangkat kecil itu secara alami menyerap ke dalam tubuh.

Penelitian tersebut diterbitkan dalam edisi terbaru jurnal tersebut Pengobatan Alam.

Menciptakan perangkat elektronik yang menghilang

Manfaat utama menggunakan perangkat elektronik yang dapat terurai secara hayati adalah memberikan perawatan langsung ke area yang terkena dampak sekaligus mengurangi dampak implan permanen dan tradisional.

"Sistem yang direkayasa ini menyediakan fungsi terapeutik yang aktif dalam format yang dapat diprogram dan tertutup dan kemudian secara alami menghilang ke dalam tubuh, tanpa jejak," kata John A. Rogers dari Northwestern, seorang pelopor dalam teknologi bio-integrasi dan salah satu penulis senior dari belajar. "Pendekatan terapi ini memungkinkan seseorang untuk berpikir tentang pilihan yang melampaui obat-obatan dan kimiawi."

Rogers dan timnya telah menghabiskan delapan tahun terakhir berspesialisasi dalam elektronik, terutama perangkat yang dapat terurai secara hayati. Ketika ahli bedah saraf di Universitas Washington menghubungi mereka, Rogers tahu mereka dapat menemukan solusi inovatif.

"Kami tahu bahwa stimulasi listrik selama operasi membantu, tetapi setelah operasi selesai, jendela untuk intervensi ditutup," kata rekan penulis senior Wilson "Zack" Ray, seorang profesor bedah saraf, teknik biomedis dan bedah ortopedi di Universitas Washington. "Dengan perangkat ini, kami telah menunjukkan bahwa stimulasi listrik yang diberikan secara terjadwal dapat lebih meningkatkan pemulihan saraf."

Tim Northwestern mengembangkan perangkat fleksibel yang mampu membungkus kelompok saraf yang terluka. Pemancar jarak jauh memberi daya pada perangkat seperti alas pengisian daya ponsel, tim menjelaskan.

Kelompok Universitas Washington kemudian ditugaskan untuk menguji perangkat di pengaturan laboratorium. Mereka menggunakan tikus dengan cedera saraf skiatik (saraf yang mengirim sinyal ke atas dan ke bawah kaki). Selama satu jam sehari, perangkat memberi tikus rangsangan listrik. Studi tersebut berlangsung selama 10 minggu, dan para peneliti membagi tikus menjadi berbagai tingkat pengobatan.

Para ahli saraf menemukan bahwa semakin banyak hari tikus mendapatkan stimulasi listrik, semakin cepat mereka pulih pada kekuatan saraf dan otot. Juga tidak ada efek merugikan yang ditemukan dari perangkat yang diserap ke dalam tikus.

"Sebelum kami melakukan studi ini, kami tidak yakin bahwa stimulasi yang lebih lama akan membuat perbedaan, dan sekarang kami mengetahuinya, kami dapat mulai mencoba untuk menemukan kerangka waktu yang ideal untuk memaksimalkan pemulihan," kata Ray. "Seandainya kami memberikan stimulasi listrik selama 12 hari, bukan enam hari, apakah akan ada lebih banyak manfaat terapeutik? Mungkin. Kami sedang memeriksanya sekarang."

Masa depan perangkat elektronik yang berkembang

Keberhasilan dengan perangkat ini memberi kedua tim lebih banyak ide tentang bagaimana mereka dapat menerapkan penelitian terobosan di tempat lain. Langkah selanjutnya termasuk memperkuat kekuatan sinyal ke perangkat dan memperpanjang jumlah waktu perangkat beroperasi sebelum menurunkan kualitas.

"Kami merekayasa perangkat untuk menghilang," kata Rogers. "Gagasan tentang perangkat elektronik transien ini telah menjadi topik yang sangat menarik di grup saya selama hampir 10 tahun - pencarian besar dalam ilmu material, dalam arti tertentu. Kami sangat senang karena sekarang kami memiliki bagian - bahan, perangkat , pendekatan fabrikasi, konsep rekayasa tingkat sistem - untuk mengeksploitasi konsep ini dengan cara yang dapat memiliki relevansi dengan tantangan besar dalam kesehatan manusia. "

Para peneliti berharap suatu hari dapat merekayasa perangkat tersebut untuk menggantikan perawatan untuk sejumlah kondisi medis pada manusia. Berkat utilitas perangkat yang luas, itu bahkan mungkin menjadi alat pacu jantung sementara atau antarmuka sumsum tulang belakang.


Tonton videonya: ALAT PERAGA IPA TERPADU SISTEM SARAF DAN KELISTRIKAN (Juni 2021).