Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences hôm 6/7 cho biết, nhóm nghiên cứu của giáo sư Xudong Wang tại Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) chế tạo miếng dán truyền điện đến xương với khả năng tự phân hủy sinh học.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu cho biết, từ lâu, khoa học đã chứng minh các kích thích điện sẽ giúp vết thương mau lành hơn, kể cả các tổn thương phần cứng như xương gãy. Thông thường, để kích thích xương gãy bằng điện, các điện cực cần được cấy vào vị trí vết thương qua phẫu thuật. Các điện cực này lấy năng lượng từ bên ngoài. Khi xương lành, chúng lại cần phẫu thuật gỡ bỏ.
Tuy nhiên, giáo sư Xudong Wang cùng các cộng sự đã tìm kiếm một giải pháp thay thế đơn giản và ít xâm lấn hơn bằng cách tạo ra một miếng dán điện tự hủy co tên Thiết bị kích thích điện cho xương gãy (FED) có khả năng cung cấp năng lượng để đặt vào vị trí gãy xương qua phẫu thuật mà không cần phẫu thuật gỡ bỏ sau khi vết thương được hồi phục.
Theo mô tả sáng chế, phần đế của FED được làm từ loại polymer tương thích sinh học phù hợp tiêu chuẩn của FDA, phần trên là một máy phát điện ma sát nano màng mỏng nối với hai điện cực có khả năng chuyển đổi cơ năng sinh ra từ chuyển động cơ thể thành dòng điện để truyền vào xương. Cơ chế tạo điện năng này tương tự như cách cọ bàn chân mang tất xuống tấm thảm trải sàn và tạo ra tĩnh điện.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chứng minh rằng FED có khả năng giúp những con chuột gãy xương chày phục hồi trong vòng 6 tuần, nhanh hơn đáng kể so với nhóm chuột không được điều trị.
Điều đáng nói ở đây là, các con chuột trong phòng thí nghiệm mặc dù bị gãy xương chân nhưng chúng vẫn hoạt động tương đối tích cực trong 6 tuần nên máy phát nano luôn có thể tạo ra dòng điện khoảng 4V để tạo ra năng lượng giúp đẩy nhanh quá trình hồi phục thương tổn. Trong khi đó, đối với con người, bệnh nhân thường được khuyên không cử động tay chân bị gãy xương, do đó, giáo sư Wang cho biết, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tức cải tiến thiết bị để phù hợp hơn với thực tiễn.
"Có thể chúng tôi cần điều chỉnh để thiết bị này phản ứng với các loại nguồn năng lượng nội tại khác, ví dụ như sự thay đổi huyết áp. Việc phát triển thiết bị từ áp dụng cho động vật sang cho người sẽ rất thú vị và có sức ảnh hưởng lớn", Wang nói.
Thái An