Alle Patienten, die wegen einer orthopädischen Prothese operiert werden, erleben typischerweise eine postoperative Phase mit starken Schmerzen.
Um ihnen bei der Kontrolle zu helfen, injizieren Chirurgen während der Operation normalerweise Schmerzmittel direkt in das Gewebe. Wenn die Wirkung zwei oder drei Tage später nachlässt, erhalten die Patienten Morphium über einen kleinen Katheter hinter der Wirbelsäule. Eine nicht sehr bequeme Lösung, und außerdem wirken Schmerzmittel auf diese Weise nicht nur dort, wo sie gebraucht werden, sondern auf alle Organe.
Ein Forschungsteam der EPFL-Labors (Polytechnische Universität Lausanne, Schweiz) arbeitet an biologisch abbaubaren Schaltkreisen, mit denen auf Anfrage mehrere Tage lang ein Lokalanästhetikum verabreicht werden kann. Dieses Gerät reduziert nicht nur die postoperativen Beschwerden, es erfordert auch keine Eingriffe für die spätere Entfernung.
Was ist das
Das Implantat besteht aus einem dünnen, biologisch abbaubaren Stromkreis aus Magnesium, der von außerhalb des Körpers aus der Ferne erwärmt werden kann.
Nach der Integration in das Endgerät können Sie über mehrere Tage kontrollierte Kontrolldosen von Anästhetika an bestimmten Stellen des Körpers abgeben.
Wenn es seine Aufgabe erfüllt hat, löst sich das Implantat im Körper völlig ungiftig auf.
Eine Kapsel, viele Dosen
Der kleine Stromkreis, der die Basis des Systems bildet (ein Resonanzkreis mit einer winzigen Spiralform), ist oft nur wenige Mikrometer groß. Wenn der Resonator einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird, erzeugt er einen elektrischen Strom, der Wärme erzeugt.
Das ultimative Ziel ist es, biologisch abbaubare Schaltkreise mit kleinen Schmerzmittelkapseln auszustatten und diese während der Operation in den Körper einzuführen. Der Inhalt der Kapseln wird auf Anfrage verteilt.
Der Stand der Forschung
"Wir sind an einem entscheidenden Punkt angelangt: Wir können jetzt Resonatoren herstellen, die bei verschiedenen Wellenlängen arbeiten." Würfel Matthias Rüegg, Autor der Studie. "Dadurch können wir im Laufe der Zeit unterschiedliche Kapseln für jede Frequenz freisetzen." Der Freigabeprozess erfolgt in weniger als einer Sekunde.
Eine neue Produktionstechnik
Die Forscher haben ihre ganze Kreativität in den Bau biologisch abbaubarer Resonatoren gesteckt. „Wir haben jeden Herstellungsprozess, bei dem Wasser verwendet wurde, sofort verworfen, da sich das Magnesium in Sekunden auflösen würde. Am Ende bildeten sie Magnesium, indem sie es auf einen Rahmen legten und mit Ionen besprühten.
"Dies gab uns mehr Flexibilität in der Entwurfsphase. Heute können wir den kleinsten Magnesiumresonator der Welt herstellen: 3 Millimeter Durchmesser und zwei Mikrometer Dicke. “
Das Team ist noch nicht bereit, seine Erfindung den Operationssälen zu geben. "Wir müssen an den Resonatoren arbeiten und zeigen, dass die Freisetzung von Schmerzmitteln sowohl live als auch in vitro möglich ist."schließt er Rüegg.
