O tehnologie din baterii ar putea ajuta la ameliorarea durerii

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O tehnologie din baterii ar putea ajuta la ameliorarea durerii. Un nou studiu realizat de Universitatea din Chicago (SUA) aduce în prim-plan un ingredient folosit de obicei în bateriile litiu-ion care alimentează dispozitivele noastre, deschizând perspective noi în tehnologia biomedicală. Litiul are roluri importante în organism, însă administrarea lui pe cale orală poate provoca efecte secundare nedorite. Din acest motiv, două laboratoare de chimie de la UChicago au colaborat pentru a găsi o metodă de a livra litiul exact acolo unde este necesar.

Studiul ar putea sta la baza unor viitoare tehnologii biomedicale pentru ameliorarea durerii și pentru tratarea diverselor boli.

Cercetarea a fost publicată în Nature Materials.

„La prima vedere, ideea de a plasa un electrod de baterie litiu-ion pe un țesut viu pare nebunească, dar rezultatele obținute sunt foarte promițătoare. Litiul calmează activitatea nervoasă, ceea ce îl face extrem de util. Avem numeroase metode biomedicale pentru stimularea precisă a nervilor, dar mult mai puține pentru a le reduce activitatea, ceea ce este esențial în tratarea durerii și a altor afecțiuni”, a declarat Zhe Cheng, autorul principal al studiului și student absolvent la UChicago.

Utilizarea litiului în medicină

Medicii știu de zeci de ani că litiul are aplicații în sănătatea umană. Este utilizat în principal ca stabilizator de dispoziție, dar este studiat și pentru ameliorarea durerii, boala Alzheimer sau regenerarea neuronală.

Problema este că, administrat sub formă de pastilă, litiul ajunge în întregul organism, nu doar în zona vizată, ceea ce pune presiune pe rinichi și ficat, care trebuie să-l elimine.

Pentru a rezolva această problemă, două echipe de cercetători și-au unit forțele: laboratorul profesorului Bozhi Tian, specializat în dezvoltarea de dispozitive biomedicale inovatoare, și cel al profesorului asociat Chong Liu, de la Pritzker School of Molecular Engineering, axat pe materiale avansate.

Cercetătorii s-au inspirat de la bateriile cu litiu, concepute să stocheze cantități mari de ioni și să-i elibereze la comandă. După mai multe teste, au ales fosfatul de fier și litiu, folosit frecvent ca material de catod, datorită stabilității și lipsei de toxicitate.

„În plus, este o tehnologie matură, despre care știm deja foarte multe”, a explicat Liu, citat de MedicalXpress.

Plasturele care ajută cu ameliorarea durerii

Cheng a creat un mic plasture flexibil care conține acest material și l-a testat ca soluție pentru calmarea durerii. Ideea a fost ca plasturele să fie implantat lângă un nerv și activat printr-un semnal electric scurt, care să declanșeze eliberarea controlată de ioni de litiu, reducând astfel activitatea nervoasă și senzația de durere.

Experimentele pe șoareci și șobolani au arătat că plasturele reușește să diminueze semnalele nervoase.

„Am observat că efectul este extrem de localizat. Litiul nu se răspândește departe de plasture, dar reușește să ofere o inhibare de lungă durată a activității nervoase”, a spus Cheng.

Cercetătorii subliniază că studiul reprezintă doar o demonstrație, însă ar putea deschide calea unor tehnologii viitoare. De exemplu, metoda ar putea fi integrată în acupunctura electrică, eliminând necesitatea implanturilor.

Un alt posibil pas, spune Tian, ar fi înlocuirea litiului cu alte elemente.

„Ne-am concentrat pe litiu, dar este posibil să folosim și alți ioni importanți pentru organism, precum magneziul, zincul sau calciul. De pildă, magneziul are un rol esențial în plierea proteinelor și în stabilizarea structurii lor, așa că ar putea fi folosit pentru tratarea selectivă a bolilor cauzate de proteine pliate incorect”, a explicat el.

Vă recomandăm să citiți și:

Povara invizibilă care epuizează femeile: cele opt forme ale „muncii mintale” din viața de zi cu zi

De ce dormim mai mult iarna și mai puțin vara: ce spun cercetările despre somnul sezonier

Slăbitul nu ține doar de sport. De ce dieta rămâne esențială în acest proces?

Nu doar caloriile contează: cum influențează ora mesei și ritmul în care mâncăm greutatea corporală