L’antidolorifico impiantabile che raffredda i nervi e dà sollievo on demand

Il dispositivo

L’antidolorifico impiantabile che raffredda i nervi e dà sollievo on demand

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Immagine: Northwestern University
di redazione
Un team di bioingegneri ha messo a punto un dispositivo biodegradabile che può essere inserito nel corso di un’operazione chirurgica. Ha la forma di un nastro, si avvolge intorno ai nervi e rilascia un liquido raffreddante che blocca i segnali del dolore. Utile nella fase post-chirurgica

L’antidolorifico non si assume, si “attiva” solo quando occorre e agisce con precisione solo dove serve e al dosaggio desiderato.  È così che funziona l’innovativo impianto analgesico messo a punto alla Northwestern University. Si tratta di un piccolo nastro, sottile, flessibile e biodegradabile che si avvolge intorno ai nervi per fornire un sollievo preciso e mirato. Il dispositivo, che viene attivato da una pompa esterna per diminuirne o aumentarne l’intensità, si raffredda all’occorrenza intorpidendo i nervi e bloccando i segnali del dolore inviati al cervello. Quando non è più necessario, può essere assorbito dal corpo senza dover ricorrere a un intervento chirurgico. I ricercatori che lo hanno ideato sperano che possa rappresentare una valida alternativa agli oppiodi e agli altri farmaci che danno dipendenza nel trattamento del dolore post chirurgico.  Può essere impiantato nel corso dell’operazione stessa e lasciato all’interno dell’organismo finché serve.

Il dispositivo, il cui funzionamento è descritto su Science, è stato testato con successo su modelli animali. 

«Sebbene gli oppioidi siano estremamente efficaci, creano anche una forte dipendenza. Come ingegneri, siamo motivati ​​dall'idea di trattare il dolore senza farmaci, con la possibilità di attivate ​​e disattivate ​​all’istante il dispositivo, con il controllo del paziente sull'intensità del sollievo. La tecnologia qui descritta sfrutta meccanismi che hanno alcune somiglianze con quelli che provocano l'intorpidimento delle dita quando sono fredde. Il nostro impianto consente di produrre quell'effetto in modo programmabile, direttamente e localmente sui nervi mirati, anche quelli profondi all'interno dei tessuti molli circostanti», spiega .

John Rogers bioingegnere della Northwestern University Feinberg School of Medicine, che ha guidato lo studio. 

Alla base dell’invenzione c’è un processo chimico molto semplice e comune: l’evaporazione. Il nastro di materiale biodegradabile contiene un liquido di raffreddamento che viene indotto ad evaporare in una posizione specifica di un nervo periferico. Quando il nervo si raffredda i segnali che lo attraversano rallentano progressivamente fino quasi a fermarsi senza raggiungere il cervello. Il segnale del dolore viene così interrotto prima di poter essere elaborato e trasformato in sensazione. 

L’ effetto di “congelamento” dei nervi si deve alla presenza di micro canali nel dispositivo che contengono un liquido dalla proprietà raffreddante giù usato come mezzo di contrasto negli esami diagnostici con ultrasuoni. Altri canali contengono invece azoto secco. Quando i due elementi si incontrano, il liquido evapora.  Un minuscolo sensore integrato monitora la temperatura del nervo per assicurarsi che il freddo non sia eccessivo perché altrimenti i tessuti potrebbero venire danneggiati. Mirando con precisione solo al nervo interessato, e calibrando la temperatura, il dispositivo risparmia alle regioni circostanti un raffreddamento non necessario, che potrebbe causare effetti collaterali.

«Non si vogliono raffreddare inavvertitamente altri nervi o i tessuti che non sono correlati al nervo che trasmette gli stimoli dolorosi. Vogliamo bloccare i segnali del dolore, non i nervi che controllano la funzione motoria e consentono, ad esempio, di usare la mano», specifica Matthew MacEwan, tra gli autori dello studio.