Никому не нравится испытывать физическую боль, если в этом нет необходимости, и в то же время никто не хочет приобрести зависимость от обезболивающих опиоидов. Вот тут-то и приходит на помощь новый имплантат без содержания наркотических соединений, который уменьшает боль за счет охлаждения нервных волокон.

Микрофлюидное устройство безвредно растворяется в организме, как только в нем отпадает необходимость. Northwestern University

Экспериментальное устройство разрабатывается группой под руководством профессора Северо-Западного университета Джона А. Роджерса. Оно уже прошло испытания на крысах и продемонстрировало весьма обнадеживающие результаты.

Имплантат изготовлен преимущественно из биоразлагаемого, биосовместимого эластичного материала. Он имеет форму тонкой полоски шириной не более 5 мм и толщину листа бумаги. При проведении хирургической операции один его конец "оборачивают" вокруг периферического нерва, который временно "отключают". Устройство связано с насосом, расположенным на внешней стороне тела пациента.

Всякий раз, когда человек испытывает боль в пораженной части тела, в имплантат при помощи насоса подается жидкий хладагент и газообразный азот. Охлаждающая жидкость называется перфторпентан, и она уже одобрена для использования в ингаляторах и в качестве контрастного вещества для ультразвука.

В устройстве охлаждающая жидкость проходит через один из микрофлюидных каналов, а азот - через второй. Когда оба эти вещества попадают в общую камеру и смешиваются, азот заставляет охлаждающую жидкость быстро испаряться, создавая локальный эффект охлаждения. Этот эффект обезболивает нерв, в результате чего болевой синдром исчезает.

Безусловно, если нерв слишком сильно охладить, он может быть необратимо разрушен. Для того, чтобы этого не произошло, встроенный датчик постоянно контролирует температуру нерва. Если его температура становится слишком низкой, расход охлаждающей жидкости и азота уменьшается.

На схеме показано, как будет осуществляться имплантация устройства (красный овал обозначает область болевых ощущений). Northwestern University

Имплантат предназначен для кратковременного применения, например, для пациентов, испытывающих послеоперационные боли. При этом все устройство безвредно растворяется и поглощается организмом в течение нескольких недель, то есть повторная операция по его удалению не требуется.

"Как инженеров, нас вдохновляет идея лечения боли без наркотиков такими способами, которые можно включать и выключать мгновенно, с возможностью контроля интенсивности воздействия", - говорит Роджерс. "Представленная здесь технология использует механизм, в чем-то напоминающий тот, который вызывает онемение пальцев при охлаждении. Наш имплантат позволяет производить этот эффект в программируемом режиме, воздействуя непосредственно и локально на определенные нервы, даже на те, которые находятся глубоко в окружающих мягких тканях".

Доклад о результатах данного проекта будет представлен в научном издании Science.

Источники: Northwestern University, journal Science.
(https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8532)
(https://news.northwestern.edu/stories/2022/06/dissolving-implant-relieves-pain-without-drugs/)