Thiết bị đột phá mới giúp giảm đau mà không cần thuốc

Một thiết bị được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern, có khả năng hòa tan trong nước, tương thích sinh học là một giải pháp thay thế cho opioid và các loại thuốc giảm đau khác. Nghe như trong phim khoa học viễn tưởng: một thiết bị cấy ghép đầu tiên trên thế giới vào cơ thể người, siêu nhỏ, mềm, linh hoạt, giúp giảm đau theo yêu cầu, không cần sử dụng thuốc và tự tiêu.

Đây là một đột phá mới cung cấp những giải pháp y tế tiên tiến, có giá trị cao đối với những bệnh nhân trải qua các cuộc phẫu thuật thông thường hoặc cắt cụt chi, thường cần dùng thuốc giảm đau sau phẫu thuật. Theo đó, các bác sĩ phẫu thuật có thể cấy nó vào cơ thể trong quá trình làm thủ thuật để 'quản lý' cơn đau sau phẫu thuật của bệnh nhân.

Thiết bị sử dụng một cơ chế đơn giản

Mặc dù opioid cực kỳ hiệu quả, nhưng chúng cũng cực kỳ gây nghiện và có hại cho bệnh nhân. Các chuyên gia mong muốn điều trị cơn đau mà không cần dùng thuốc - theo cách có thể bật/tắt ngay lập tức, kiểm soát chủ động ở cường độ giảm nhẹ. Công nghệ mới được báo cáo ở đây khai thác cơ chế khiến ngón tay của bạn cảm nhận được các con số khi lạnh. Bộ phận cấy ghép này đã chứng minh trong các nghiên cứu trên mô hình động vật, cho thấy hiệu ứng này có thể được tạo ra theo cách lập trình được, trực tiếp và cục bộ đến các dây thần kinh mục tiêu, ngay cả với những dây thần kinh nằm sâu trong các mô mềm xung quanh.

Thiết bị cấy ghép này hoạt động dựa trên một khái niệm đơn giản - bay hơi. Nó chứa một chất làm mát dạng lỏng được thúc đẩy bay hơi tại vị trí cụ thể của dây thần kinh cảm giác. Thiết bị này hoạt động bằng cách quấn quanh dây thần kinh một cách mềm mại, cung cấp khả năng làm mát chính xác và có mục tiêu. Điều này lại làm tê liệt các dây thần kinh, chặn tín hiệu đau đến não. Đồng thời, một bộ phận máy bơm phía bên ngoài giúp người dùng kích hoạt thiết bị từ xa và kiểm soát cường độ của nó. Một khi thiết bị không còn cần thiết, nó sẽ được hấp thụ tự nhiên vào cơ thể.

Với độ dày chỉ bằng một tờ giấy, thiết bị này có thể làm mát dây thần kinh mềm, đàn hồi rất lý tưởng để điều trị các dây thần kinh nhạy cảm cao. Khi các dây thần kinh trở nên mát hơn, các tín hiệu truyền qua chúng trở nên chậm hơn - cuối cùng sẽ dừng lại hoàn toàn.

Các nhà nghiên cứu nhắm mục tiêu đến các dây thần kinh ngoại vi, kết nối não bộ và tủy sống với phần còn lại của cơ thể. Đây là những dây thần kinh giao tiếp các kích thích cảm giác, bao gồm cả cơn đau. Bằng cách cung cấp hiệu ứng làm mát chỉ một hoặc hai dây thần kinh được nhắm mục tiêu, nó có thể điều chỉnh hiệu quả các tín hiệu đau ở một vùng cụ thể của cơ thể.

Bao gồm một sensor tích hợp để theo dõi nhiệt độ dây thần kinh

Thiết bị này cũng chứa các kênh vi lỏng nhỏ để tạo ra hiệu ứng làm mát. Một kênh chứa chất làm mát dạng lỏng perfluoropentane, kênh thứ hai chứa nitơ khô. Khi chất lỏng và chất khí chảy vào một buồng chung, một phản ứng xảy ra làm chất lỏng ngay lập tức bay hơi. Đồng thời, một cảm biến tích hợp cực nhỏ theo dõi nhiệt độ của dây thần kinh để đảm bảo rằng nó không quá lạnh, có thể làm tổn thương mô.

Bằng việc theo dõi nhiệt độ tại dây thần kinh, tốc độ dòng chảy có thể được điều chỉnh tự động để thiết lập điểm ngăn chặn cơn đau theo cách có thể đảo ngược và an toàn. Hiện các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm cách xác định toàn bộ ngưỡng thời gian và nhiệt độ mà quá trình này vẫn duy trì.

Những liệu pháp làm mát giảm đau trước đây là thuốc ức chế thần kinh có những hạn chế mà thiết bị mới này khắc phục được, chẳng hạn như liệu pháp đông lạnh tiếp cận các vùng mô lớn, có thể dẫn đến các tác dụng không mong muốn. Còn thiết bị nhỏ bé này chỉ rộng 5 mm và chỉ nhắm mục tiêu chính xác vào các dây thần kinh bị ảnh hưởng, giúp các khu vực xung quanh tránh được việc làm mát không cần thiết.

Các nhà nghiên cứu đã tối ưu để nó không vô tình làm mát các dây thần kinh khác hoặc các mô không liên quan đến dây thần kinh truyền các kích thích đau đớn. Họ muốn chặn các tín hiệu đau chứ không phải các dây thần kinh điều khiển chức năng vận động và vẫn cho phép bạn sử dụng tay.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu nói rằng nếu bạn nghĩ về các mô mềm, dây thần kinh mỏng manh và một cơ thể chuyển động liên tục, thì bất kỳ thiết bị giao tiếp nào cũng phải có khả năng uốn dẻo, uốn cong, xoắn và duỗi ra một cách dễ dàng và tự nhiên. Hay bạn muốn thiết bị biến mất một cách đơn giản sau khi không còn cần thiết nữa, để tránh các quy trình phẫu thuật cắt bỏ tinh vi và rủi ro, thì đây chính là giải pháp.