Alle Patienten, die für eine orthopädische Prothese operiert werden, leiden im Allgemeinen unter einer postoperativen Phase intensiver Schmerzen.
Um dies zu kontrollieren, injizieren Chirurgen während der Operation normalerweise Schmerzmittel direkt in das Gewebe. Wenn die Wirkung zwei oder drei Tage später nachlässt, erhalten die Patienten Morphin durch einen kleinen Katheter, der hinter der Wirbelsäule platziert wird. Eine nicht sehr komfortable Lösung, zudem 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 ferngesteuert von der Außenseite des Körpers erhitzt 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 völlig ungiftig im Körper 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 Schmerzkapseln auszustatten und sie während einer Operation in den Körper einzuführen. Der Inhalt der Kapseln wird auf Anfrage verteilt.
Der Stand der Forschung
„Wir sind an einem entscheidenden Punkt: Wir können jetzt Resonatoren herstellen, die bei unterschiedlichen Wellenlängen arbeiten“, Würfel Matthias Rüegg, Autor der Studie. "Dies wird es uns ermöglichen, im Laufe der Zeit verschiedene Kapseln freizusetzen, jede für jede Frequenz." Der Freigabeprozess erfolgt in weniger als einer Sekunde.
Eine neue Produktionstechnik
Beim Bau biologisch abbaubarer Resonatoren setzten die Forscher ihre ganze Kreativität ein. „Wir haben sofort alle Herstellungsverfahren mit Wasser verworfen, da sich das Magnesium innerhalb von Sekunden auflösen würde. Am Ende bildeten sie Magnesium, indem sie es auf einen Rahmen aufbrachten und es mit Ionen besprühten.
"Dies gab uns mehr Flexibilität in der Designphase. Heute sind wir in der Lage, den kleinsten Magnesiumresonator der Welt herzustellen: 3 Millimeter im Durchmesser und zwei Mikrometer dick“.
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.
