Điều trị cơn đau bằng từ trường
Các nhà khoa học đã thiết kế một hydrogel chứa các hạt từ tính và các tế bào thần kinh do phòng thí nghiệm phát triển. Bằng cách áp dụng lực từ trường, các nhà nghiên cứu có thể giảm tín hiệu đau của các tế bào thần kinh.
Tại Hoa Kỳ, đau mãn tính là “nguyên nhân phổ biến nhất gây ra tình trạng tàn tật lâu dài”.
Theo Viện Y tế Quốc gia (NIH), hơn 76 triệu người ở Hoa Kỳ - tức là cứ 4 người thì có 1 người - đã trải qua một đợt đau kéo dài hơn 24 giờ.
Trong số này, 40 triệu người bị đau nặng. Những con số như vậy khiến NIH coi đau mãn tính là “một vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn”.
Trong bối cảnh này, việc tìm kiếm các liệu pháp kiểm soát cơn đau mới, hiệu quả hơn đang diễn ra liên tục và có tầm quan trọng sống còn. Giờ đây, các nhà kỹ thuật sinh học từ Đại học California, Los Angeles (UCLA) đã thiết kế một phương pháp sáng tạo có thể thành công ở những nơi mà các liệu pháp giảm đau khác trước đây đã thất bại.
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi điều tra viên cao cấp Dino Di Carlo, giáo sư kỹ thuật sinh học tại UCLA, bắt đầu tìm hiểu cách sử dụng lực từ trường để giảm đau.
Tác giả đầu tiên của bài báo là Andy Kah Ping Tay, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Stanford ở California. Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Vật liệu nâng cao.
Lực từ làm giảm tín hiệu đau thần kinh
Tay và các đồng nghiệp của ông đã thiết kế một loại hydrogel sử dụng axit hyaluronic, một phân tử có khả năng giữ nước duy nhất và có vai trò quan trọng trong việc giữ ẩm cho da và chống lão hóa da. Ngoài ra, axit hyaluronic có thể được tìm thấy giữa các tế bào trong não và trong tủy sống.
Sau khi tạo ra hyaluronic hydrogel này, các nhà khoa học đã lấp đầy nó bằng các hạt từ tính nhỏ. Sau đó, họ phát triển một loại tế bào não - được gọi là tế bào thần kinh hạch gốc lưng - bên trong gel.
Tiếp theo, Tay và nhóm nghiên cứu tác dụng lực từ lên các hạt, cho phép truyền từ trường qua hydrogel và đến các tế bào thần kinh. Bằng cách đo các ion canxi trong tế bào thần kinh, các nhà khoa học có thể biết liệu các tế bào có phản ứng với lực kéo từ trường hay không - và họ đã làm như vậy.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã tăng đều đặn lực từ tính và nhận thấy rằng làm như vậy làm giảm tín hiệu đau của tế bào thần kinh. Trong một nỗ lực để trở lại trạng thái ổn định, các tế bào não đã thích nghi với kích thích từ trường bằng cách giảm tín hiệu đau của chúng.
“Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng thông qua việc khai thác 'cân bằng nội môi mạng lưới thần kinh', ý tưởng đưa hệ thống sinh học trở lại trạng thái ổn định, có thể làm giảm tín hiệu đau qua hệ thần kinh […] Cuối cùng, điều này có thể dẫn đến các cách để giảm đau điều trị. ”
Andy Kah Ping Tay
Giáo sư Di Carlo cũng bình luận về kết quả, nói rằng, "Phần lớn các trung tâm y học hiện đại chính thống sử dụng dược phẩm để tạo ra những thay đổi hóa học hoặc phân tử bên trong cơ thể để điều trị bệnh."
“Tuy nhiên, ông nói thêm,“ những đột phá gần đây trong việc kiểm soát lực ở quy mô nhỏ đã mở ra một ý tưởng điều trị mới - sử dụng lực vật lý để khởi động những thay đổi hữu ích bên trong tế bào. Còn một chặng đường dài phía trước, nhưng tác phẩm ban đầu này cho thấy con đường hướng tới cái gọi là 'cơ khí hóa' là một con đường đầy hứa hẹn. "
