Tratarea durerii cu câmpuri magnetice
Oamenii de știință au proiectat un hidrogel încărcat cu particule magnetice și neuroni crescuți în laborator. Prin aplicarea forței magnetice, cercetătorii au reușit să reducă semnalizarea durerii neuronilor.
În Statele Unite, durerea cronică este „cea mai frecventă cauză a invalidității pe termen lung”.
Potrivit Institutelor Naționale de Sănătate (NIH), peste 76 de milioane de oameni din SUA - adică aproximativ 1 din 4 persoane - au avut un episod de durere care a durat mai mult de 24 de ore.
Dintre acestea, 40 de milioane au avut dureri severe. Astfel de cifre l-au determinat pe NIH să considere durerea cronică „o problemă majoră de sănătate publică”.
În acest context, căutarea unor terapii noi, mai eficiente de gestionare a durerii este continuă și de o importanță vitală. Acum, bioinginerii de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) au conceput o metodă inovatoare care poate avea succes acolo unde alte terapii dureroase au eșuat anterior.
Cercetătorii conduși de investigatorul senior Dino Di Carlo, profesor de bioinginerie la UCLA, și-au propus să investigheze modul în care forța magnetică ar putea fi utilizată pentru ameliorarea durerii.
Primul autor al lucrării este Andy Kah Ping Tay, cercetător postdoctoral la Universitatea Stanford din California. Cercetătorii și-au publicat concluziile în jurnal Materiale avansate.
Forța magnetică reduce semnalele de durere neuronală
Tay și colegii săi au proiectat un hidrogel folosind acid hialuronic, care este o moleculă capabilă în mod unic să rețină apa și care are roluri cheie în umiditatea pielii și în îmbătrânirea pielii. În plus, acidul hialuronic poate fi găsit între celulele din creier și din măduva spinării.
După crearea acestui hidrogel hialuronic, oamenii de știință l-au umplut cu mici particule magnetice. Apoi, au crescut un tip de celule cerebrale - numite neuroni ganglionari ai radacinii dorsale - în interiorul gelului.
Apoi, Tay și echipa au aplicat forță magnetică asupra particulelor, ceea ce a permis transmiterea câmpului magnetic prin hidrogel și către celulele neuronale. Măsurând ionii de calciu din neuroni, oamenii de știință au reușit să afle dacă celulele au răspuns la atracția magnetică - și au făcut-o.
În cele din urmă, cercetătorii au crescut constant forța magnetică și au constatat că acest lucru reduce semnalizarea durerii neuronilor. În încercarea de a reveni la o stare stabilă, celulele creierului s-au adaptat la stimularea magnetică prin scăderea semnalelor de durere.
„Rezultatele noastre arată că prin exploatarea„ homeostaziei rețelei neuronale ”, care este ideea de a readuce un sistem biologic într-o stare stabilă, este posibil să se reducă semnalele de durere prin sistemul nervos [...] În cele din urmă, acest lucru ar putea duce la noi modalități de a oferi ameliorare terapeutică a durerii. ”
Andy Kah Ping Tay
Prof. Di Carlo comentează, de asemenea, rezultatele, spunând: „O mare parte din medicina modernă modernă se concentrează pe utilizarea produselor farmaceutice pentru a face modificări chimice sau moleculare în interiorul corpului pentru tratarea bolilor”.
Cu toate acestea, adaugă el, descoperirile recente în controlul forțelor la scări mici au deschis o nouă idee de tratament - utilizarea forței fizice pentru a iniția schimbări utile în interiorul celulelor. Există un drum lung de parcurs, dar această lucrare timpurie arată că această cale către așa-numitele „mecanoceutice” este una promițătoare. ”
