Автономный саморастворяющийся имплантат, ускоряющий заживление костей
Ученые из американского Висконсинского университета в Мадисоне разработали электростимулирующее устройство, предназначенное для помощи при заживлении переломов костей. Оно представляет собой тонкую пленку из биосовместимого и биоразлагаемого пластика полилактида, при этом в своей работе устройство не нуждается во внешнем источнике питания.
Информация об этом исследовании была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Обычно для полного заживления костей требуется много недель, но известно, что электричество может ускорить этот процесс. К сожалению, подобная процедура не прижилась в клинической практике, поскольку она включает в себя хирургическую имплантацию и удаление электродов с внешним питанием. Американские ученые изобрели более удобный способ использования электричества для ускорения заживления костей.
Новое устройство электростимуляции переломов представляет собой тонкопленочную конструкцию, ключевой особенностью которой является то, что оно питается от движений тела. Его основой является трибоэлектрический наногенератор - тонкопленочное устройство с микроструктурированной поверхностью, которое преобразует механическую энергию, производимую крошечными движениями, в электрическую. Наногенератор, соединенный с парой электродов, распределяет электрическое поле по кости. После заживления кости устройство деградирует и рассасывается в организме, что избавляет от необходимости удалять его с помощью хирургического вмешательства. Продолжительность работы стимулятора в организме - от нескольких недель до нескольких месяцев - можно регулировать, изменяя свойства биоразлагаемого пластика, покрывающего устройство.
Технология была успешно протестирована на крысах, но необходимо провести дополнительные исследования процесса автономного питания, чтобы она могла работать на людях, поскольку пациенты с поврежденными костями обычно ограничены в движениях. Одним из решений является использование других ресурсов организма для питания, например таких, как изменение кровяного давления.
