Behandling av smerte med magnetfelt
Forskere har designet en hydrogel fylt med magnetiske partikler og laboratoriedrevne nevroner. Ved å bruke magnetisk kraft klarte forskerne å redusere smertesignalering av nevronene.
I USA er kronisk smerte "den vanligste årsaken til langvarig funksjonshemming."
I følge National Institutes of Health (NIH) har over 76 millioner mennesker i USA - det vil si omtrent 1 av 4 personer - hatt en smerteepisode som varte i mer enn 24 timer.
Av disse har 40 millioner hatt sterke smerter. Slike tall førte til at NIH anså kronisk smerte som et "stort folkehelseproblem."
I denne sammenheng er søket etter nye, mer effektive smertebehandlingsterapi pågående og av avgjørende betydning. Nå har bioingeniører fra University of California, Los Angeles (UCLA) designet en innovativ metode som kan lykkes der andre smertebehandlinger tidligere har mislyktes.
Forskere ledet av senioretterforsker Dino Di Carlo, professor i bioingeniør ved UCLA, satte seg for å undersøke hvordan magnetisk kraft kunne brukes til å lindre smerte.
Den første forfatteren av avisen er Andy Kah Ping Tay, en postdoktorforsker ved Stanford University i California. Forskerne publiserte sine funn i tidsskriftet Avanserte materialer.
Magnetisk kraft reduserer nevronale smertesignaler
Tay og hans kolleger designet en hydrogel ved hjelp av hyaluronsyre, som er et molekyl som er i stand til å beholde vann og som har nøkkelroller i hudfuktighet og aldring av huden. I tillegg kan hyaluronsyre finnes mellom cellene i hjernen og i ryggmargen.
Etter å ha laget denne hyaluroniske hydrogelen fylte forskerne den med små magnetiske partikler. Deretter vokste de en type hjerneceller - kalt dorsal root ganglion neurons - inne i gelen.
Deretter påførte Tay og team magnetisk kraft på partiklene, som muliggjorde overføring av magnetfeltet gjennom hydrogelet og til nevrale celler. Ved å måle kalsiumionene i nevronene klarte forskerne å fortelle om cellene reagerte på det magnetiske trekket - og det gjorde de.
Til slutt økte forskerne støt den magnetiske kraften og fant ut at det reduserte nevronenes smertesignalering. I et forsøk på å gå tilbake til en stabil tilstand, tilpasset hjernecellene seg til magnetisk stimulering ved å redusere smertesignalene.
"Resultatene våre viser at gjennom å utnytte" nevrale nettverk homeostase ", som er ideen om å returnere et biologisk system til en stabil tilstand, er det mulig å redusere signalene om smerte gjennom nervesystemet [...] Til slutt kan dette føre til nye måter å gi terapeutisk smertelindring på. ”
Andy Kah Ping Tay
Prof. Di Carlo kommenterer også resultatene og sa: "Mye av vanlige moderne medisin fokuserer på å bruke legemidler til å gjøre kjemiske eller molekylære endringer i kroppen for å behandle sykdom."
"Imidlertid," legger han til, "nylige gjennombrudd i kontrollen av krefter i små skalaer har åpnet for en ny behandlingside - ved å bruke fysisk kraft til å sette i gang nyttige endringer i cellene. Det er en lang vei å gå, men dette tidlige arbeidet viser at denne veien mot såkalte 'mechanoceuticals' er lovende. "
