A közönséges rágógumi sokkal biztonságosabbá teheti az orvosi hidrogéleket
Képzeljük el, hogy a hosszan tartó betegségeket, például az epilepsziát, a krónikus fájdalmat vagy a bénulást nem tablettákkal kezeljük, hanem apró, puha eszközökkel, amelyek a testben működnek, beleolvadva az idegekbe és az izmokba. Ezek az eszközök a test természetes részeiként működnének, segítve a mozgást, az érzékelést vagy az egészségi állapot figyelemmel kísérését. Egy új tanulmánynak köszönhetően ez a vízió hamarosan lehetségessé válik egy meglepően egyszerű dolog, a cukor segítségével.
Az elektronikus implantátumokat már számos egészségügyi probléma kezelésére használják, a szívbetegségektől az idegrendszeri rendellenességekig. De mindig is volt egy nagy probléma – hogyan lehet ezeket az implantátumokat elég puhává és rugalmassá tenni ahhoz, hogy illeszkedjenek testünk szöveteihez, miközben hosszú ideig biztonságosan maradnak a szervezetben.
Itt jönnek be a vezetőképes hidrogélek. Ezek a gélszerű anyagok elektromos jeleket hordozhatnak, miközben puhák és rugalmasak maradnak, így kiválóan használhatók a szervezetben. De eddig a legtöbbjük mérgező vegyi anyagokat tartalmazott, amelyek idővel kárt okozhatnak.
A Science Advances-ben nemrégiben megjelent tanulmányban a Texas A&M Egyetem Dr. Limei Tian által vezetett tudósok édes és biztonságos alternatívát találtak. A hagyományos hidrogélek káros adalékanyagait D-szorbittal helyettesítették, ami a rágógumiban általában megtalálható. Ez a cukor segít biztonságossá tenni az anyagot, miközben puha, rugalmas és kiválóan vezeti az elektromosságot.
Dr. Tian elmondta, hogy ezek az új, cukoralapú hidrogélek segíthetnek puha, testbarát elektronikus implantátumok létrehozásában. Ezek az implantátumok olyan neurológiai rendellenességeket kezelhetnek, mint a Parkinson-kór és az epilepszia, segíthetnek a gerincvelő-sérülteknek a mozgás visszanyerésében, sőt a krónikus fájdalom kezelésében is. Használhatók fejlett érintésérzékenységű protézisekben, hordható egészségügyi monitorokban és puha robotokban is.
A csapat célja az volt, hogy olyan anyagot hozzanak létre, amely teljesen biztonságos a szervezet számára, és még mindig jobban működik, mint az olyan fémek, mint a platina, amit gyakran használnak az orvostechnikai eszközökben. A patkányokon végzett laboratóriumi vizsgálatok során a hidrogél jobban teljesített, mint a platina, amikor az elektromos töltések tárolásáról és küldéséről volt szó – ez nagyon fontos tulajdonság az agy vagy az idegek stimulációjában. Még ennél is fontosabb, hogy a hidrogél kevesebb irritációt okozott a környező szövetekben, mint a platina, ami azt jelenti, hogy a szervezet kevésbé valószínű, hogy kilöki.
Dr. Md Saifur Rahman, Ph.D. Dr. Tian laboratóriumának hallgatója és a tanulmány vezető szerzője elmagyarázta, hogy a cukor alapú hidrogél biztonságosabb, hosszabb élettartamú implantátumokhoz vezethet. A csapat tesztelte, hogy az új anyag mennyire illeszkedik a természetes testszövetek puhaságához és nyúlékonyságához, és megállapította, hogy csökkenti az immunrendszer reakcióit, amelyek hegesedéshez vagy az eszköz meghibásodásához vezethetnek.
Annak érdekében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az új anyag biztonságos, a csapat folytatja a tesztelést nagyobb állatokon, mielőtt áttérne az emberi kísérletekre. Orvosokkal és vállalatokkal is együttműködnek, hogy valós eszközöket fejlesszenek ki az új hidrogélből. Hosszútávú céljuk olyan új generációs orvosi implantátumok létrehozása, amelyek jobban működnek és hosszabb ideig tartanak, és erőteljesen javítják a betegek életminőségét.
A tanulmányban a Texas A&M Egyetem különböző tanszékeinek több szakértője is részt vett. Dr. Feng Zhao és Dr. Hangue Park segített a technológia kifejlesztésében, míg Dr. Michelle Hook és Dr. Yava Jones-Hall tesztelte, hogyan lép kölcsönhatásba a hidrogél az idegszövettel.
Dr. Jones-Hall állatorvos-patológus mikroszkóp alatt vizsgálta a szövetmintákat. Megállapította, hogy a hagyományos platina implantátumok több gyulladást okoztak az idegszövetben, mint a cukor alapú hidrogél implantátumok, megerősítve, hogy az új anyag kíméletesebb a testtel.
Összefoglalva, ez a tanulmány azt mutatja, hogy egy egyszerű cukorszerű összetevő lehet a kulcs az orvosi implantátumok biztonságosabbá, puhábbá és hatékonyabbá tételéhez. A cukor alapú hidrogél egy napon segíthet a súlyos egészségügyi problémákkal küzdő embereknek jobb, fájdalommentes életet élni – a hagyományos anyagokkal járó hosszú távú kockázatok nélkül. A kutatók eredményei valódi reményt adnak a bioelektronika jövőjére nézve, ahol az orvostudomány és a technológia kéz a kézben dolgozik, gyengéden és biztonságosan az emberi testben.