Orvosi implantátumok fém nélkül?

A szakemberek azt remélik, hogy egyszer majd ezzel helyettesíthetik a fémet az orvosi eszközökben. Számos olyan betegség van, amelynek kezelésekor modern orvosi eszközt ültetnek be a páciens testébe. Milliók életét menti meg, vagy meghosszabbítja az életet. Azonban adódhat vele gond, például azzal, hogy időnként ki kell cserélni, mint például a szívritmus-szabályozót, mert lemerül az elem benne. Egyes implantátumok túl kemények, merevek és nagyok. Szinte mindegyik elektródákat is tartalmaz, hiszen ezek révén kapcsolják az implantátumot a páciens beteg szervéhez. A fémből készült elektródáknak kapcsolódniuk kell a beteg testszövethez, hogy az eszköz az elektromos áram révén aktivitásra késztesse az izmokat, az idegeket. Ám ezek a fémelektródák idővel károsíthatják a velük érintkező szövetet, gyulladást, hegesedést okozhatnak, ami így ronthatja a beültetett készülék teljesítményét. A Massachusettsi Műszaki Egyetem mérnökei által kifejlesztett új anyag a nagy teljesítményű vezető polimer hidrogél. 3D nyomtatóval ki lehet nyomtatni, így könnyen testre lehet szabni a legkülönfélébb implantátumok kapcsolódási pontjait, az elektródák méretét és alakját. Kevésbé irritálja a szervezetet. A zselészerű anyagból előbb nyomtatható tintát készítettek, amiből aztán 3D nyomtatóval rugalmas, gumiszerű elektródákat készítettek. Reményeik szerint a jövőben olyan gél alapú elektródákat lehet belőle készíteni, amelyek nagyban hasonlítanak a természetes emberi szövethez. Hyunwoo Yuk, a tanulmány egyik szerzője azt mondja: „Ez az anyag úgy működik, mint a fémelektróda, de olyan gélből készül, amely a testünkhöz hasonló, és hasonló víztartalommal rendelkezik. Olyan, mint egy mesterséges szövet vagy ideg.” Egy másik szerző, Xuanhe Zhao az előbbieket eképpen egészíti ki: „Úgy gondoljuk, hogy most először készítettünk egy olyan szívós, robusztus, zselészerű elektródát, amely nagy eséllyel helyettesítheti a fémet, képes stimulálni az idegeket, és érintkezhet a szívvel, az aggyal és a test más szerveivel.” A gumiszerű elektródákat patkányok szívére, ülőidegére és gerincvelőjére helyezték. Két hónapon át tesztelték az elektródák elektromos és mechanikai teljesítményét. Kiderült, hogy mindvégig működőképesek maradtak, az érintett szövetekben alig volt gyulladás vagy hegesedés. Újszerű elektródáik elektromos impulzusokat juttattak az ülőidegbe és a gerincvelőbe, aminek révén javult a mozgás az izmokban és a végtagokban. A mérnökök most az elektródák élettartamának és teljesítményének meghosszabbításán dolgoznak. A csoport célja, hogy az üveg, a kerámia és a fém alkatrészeket is zselészerű anyagból készülő darabokkal helyettesítsék, amelyek kisebb mértékben izgatják a testszöveteket és ugyanakkor jobban működnek. Ha minden jól alakul, a jövőben a fémet helyettesíthetik a szívritmus-szabályozóban, a halláscsökkenést enyhítő implantátumokban és más mesterséges pótlásokban. Úgy tűnik, hogy hamarosan mindennapossá válik a depresszió kezelésére az agyba és a látás javítására a recehártyába ültethető parányi chipek beültetése. Ezért is fűznek nagy reményeket a zselészerű új alapanyaghoz a kutatók.