Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo thành công miếng dán tự hủy có thể chuyển cơ năng sinh ra từ chuyển động cơ thể thành dòng điện.
Thiết bị kích thích điện cho xương gãy (FED) có khả năng tự phân hủy trong cơ thể. Ảnh: Đại học Wisconsin-Madison.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh kích thích điện giúp các vết thương mau lành hơn, kể cả xương gãy. 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, New Atlas hôm 6/7 đưa tin. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
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.
Wang cùng các cộng sự tìm kiếm một giải pháp thay thế đơn giản và ít xâm lấn hơn. Họ phát triển một miếng dán điện tự cung cấp năng lượng có thể đặt vào vị trí gãy xương qua phẫu thuật, nhưng sẽ tự tiêu hủy trong cơ thể sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Miếng dán này được gọi là Thiết bị kích thích điện cho xương gãy (FED).
Phần đế của FED làm từ loại polymer tương thích sinh học do Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) chứng nhận, phần trên là một máy phát điện ma sát nano màng mỏng nối với hai điện cực. Máy phát nano này chuyển đổi cơ năng sinh ra từ chuyển động cơ thể thành dòng điện, giống như cách cọ bàn chân mang tất xuống tấm thảm và tạo ra tĩnh điện. Tiếp đó, các điện cực truyền điện vào xương.
Khi kiểm tra trong phòng thí nghiệm, FED 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. Tuy nhiên, chúng vẫn hoạt động tương đối tích cực trong 6 tuần nên máy phát nano luôn có thể tạo ra dòng điện khoảng 4 volt. Trong khi đó, bệnh nhân thường được khuyên không cử động tay chân bị gãy xương.
"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.
VietBF@sưu tập