Bộ cảm biến sinh học có khả năng điều trị chấn thương gân và dây chằng

Theo tạp chíNature Electronics, các nhà nghiên cứu Mỹ đã phát triển thành công một thiết bị cấy ghép tương thích sinh học có khả năng đo lực kéo căng và áp suất, đặc biệt, sau một thời gian nhất định, thiết bị cấy ghép hòa tan trong cơ thể. Nhờ vậy, thiết bị này không cần phải gỡ bỏ sau khi phẫu thuật.

Các bộ cảm biến cấy ghép hiện có cho phép theo dõi khá chính xác tiến trình điều trị hoặc tình trạng của bệnh nhân bằng cách đo các thông số tại các bộ phận cụ thể của cơ thể. Nhưng chúng có một nhược điểm hiển nhiên là nếu thiết bị không cần phải sử dụng liên tục thì phải tiến hành thêm một ca phẫu thuật để lấy ra. Nay các nhà khoa học đã tạo ra và thử nghiệm một bộ cảm biến có thể đo lực kéo căng và áp suất, rất hữu ích trong điều trị chấn thương gân.

Các nhà khoa học, do Zhenan Bao ở Đại học Stanford (Mỹ) hướng dẫn, đã phát triển một thiết bị tương thích sinh học có khả năng đo áp suất và lực kéo căng một cách độc lập và hòa tan được trong cơ thểsau khi sử dụng xong. Thiết bị này bao gồm một số lớp, mà khi hợp lại tạo thành 2 cảm biến.Bên ngoài, tất cả các lớp này được bao phủ bằng loại polymer phân hủy sinh học để bảo vệ cấu trúc bên trong của thiết bị khỏi hư hỏng sớm.

Các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng thiết bị để đo các thông số và tải trọng trên các dây chằng khi điều trị các vết thương dây chằng. Họ đã tiến hành thử nghiệm thiết bị trong môi trường mô phỏng sinh vật sống. Kết quả thiết bị có khả năng hoạt động ổn định trong 2 đến 3 tuần mà không có sự thay đổi đáng kể về độ nhạy. Đây thường là khoảng thời gian vừa đủ để chữa lành thương tích ở gân.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đã thử nghiệm thiết bị trên chuột bằng cách cấy ghép cảm biến ở trên lưng chuột. Kết quả là độ nhạy của các cảm biến cũng tương tự, chỉ bắt đầu thay đổi đáng kể sau 2 tuần quan sát. Các nhà khoa học cũng đánh giá khả năng tương thích sinh học của thiết bị. Họ quan sát thấy phản ứng viêm ở vị trí cấy ghép chỉ diễn ra trong tuần đầu tiên và trong 7 tuần tiếp theo không còn viêm nữa. Tuy nhiên, bộ cảm biến của các nhà khoa học còn có một nhược điểm quan trọng cần khắc phục - chỉ có bản thân thiết bị là hòa tan và tương thích sinh học, vẫn phải sử dụng các điện cực riêng biệt để đọc các thông số.

Trong tương lai, các tác giả sẽ phát triển một hệ thống phân hủy sinh học hoàn toàn để có thể truyền dữ liệu không dây.