Onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een baanbrekende innovatie ontwikkeld voor ernstige spierblessures. Ze publiceerden een artikel over zelfaangedreven bio-implanteerbare draagbare technologie, die het herstel van gewonde spieren zal katalyseren. Het nieuwe implanteerbare apparaat is ontworpen om volumetrisch spierverlies aan te pakken.
Volumetrisch spierverlies is een medische aandoening waarbij grote delen van de spieren niet op natuurlijke wijze regenereren. Bai Shuo, hoogleraar aan het Institute of Process Engineering, leidde het onderzoeksteam en ontwikkelde het ‘Muscle Defect Electrical Stimulation System (MD-ES)’.
Wat is het MD-ES-systeem?
Het MD-ES-systeem is een implanteerbaar medisch apparaat dat functioneert als een gesloten therapeutisch systeem met een piëzo-elektrische film gemaakt van een chitosancomposiet en een geleidende zijdefibroïne-hydrogelsteiger. In tegenstelling tot andere stimulatoren die grote batterijen en externe kabels vereisen, werkt dit apparaat dankzij de kinetische energie die wordt geproduceerd door de beweging van de patiënt.
Het apparaat wordt in de buurt van de gewrichten geïmplanteerd en de film haalt energie uit de natuurlijke kinetische bewegingen van de patiënt, zoals het ophalen van de schouder en het strekken van de knie. Het apparaat genereert door middel van kinetische bewegingen een stabiel elektrisch signaal van 500 millivolt. Vervolgens worden elektrische signalen overgebracht naar steigers op de plaats van het letsel, wat de groei van nieuwe spiercellen bevordert. Het biedt ook een fysieke structuur waarin nieuw weefsel zich kan hechten.
Nieuwe generatie implantaten genezen en verdwijnen
Voor deze bio-implantaattechnologie zijn klinische onderzoeken uitgevoerd op ratten. Het MD-ES-systeem liet binnen de eerste 14 dagen een volledig en gezond herstel van de gewonde spieren zien. De tijdsperiode was veel korter dan bij traditionele stimulatoren. Bovendien werd het systeem binnen vier weken na implantatie opnieuw door het lichaam opgenomen, waardoor het risico op infectie in het lichaam van de patiënt werd geëlimineerd.
Metalen implantaten zijn moeilijk te verwijderen en vormen een hoog infectierisico als ze niet op de juiste manier worden verwijderd. Dit systeem is het eerste in zijn soort in de sector van draagbare medische hulpmiddelen. Het MD-ES-systeem vermindert niet alleen het risico, maar vereist ook minder machines om te werken, omdat het energie genereert uit de beweging van patiënten.
Het MD-ES-systeem heeft echter nog geen menselijke tests doorstaan. Eenmaal goedgekeurd zou dit apparaat de weg kunnen vrijmaken voor toekomstige bio-implantaattechnologie, waardoor het menselijk leven gemakkelijker zou worden.
