Pacientes adaptados com uma prótese ortopédica comumente experimentam um período de dor intensa após a cirurgia. Em um esforço para controlar a dor, cirurgiões injetam analgésicos no tecido durante a operação. Quando isso passa um ou dois dias depois, os pacientes recebem morfina por meio de um cateter colocado próximo à coluna vertebral. No entanto, os cateteres não são particularmente confortáveis, e as drogas se espalham por todo o corpo, afetando todos os órgãos.

Pesquisadores do Laboratório de Microsistemas da EPFL estão trabalhando agora em um implante biodegradável que liberaria um anestésico local sob demanda durante vários dias. Este implante não apenas reduziria o desconforto pós-operatório dos pacientes, mas não haveria necessidade de nova cirurgia para removê-lo. Eles desenvolveram um minúsculo circuito eletrônico biodegradável, feito de magnésio, que pode ser aquecido sem fio de fora do corpo.

Uma vez integrado ao dispositivo final, o circuito permitirá a liberação de quantidades controladas de anestésico em um local específico durante vários dias. Depois disso, o implante se degradará com segurança dentro do corpo. Esta pesquisa foi publicada em Materiais Funcionais Avançados .

Uma cápsula com vários reservatórios

O circuito eletrônico - um circuito ressonante na forma de uma pequena espiral - tem apenas alguns mícrons de espessura. Quando exposto a um campo eletromagnético alternado, o ressonador em espiral produz uma corrente elétrica que cria calor.

O objetivo final dos pesquisadores é emparelhar os ressonadores com cápsulas cheias de analgésico e, em seguida, inseri-los no tecido durante a cirurgia. O conteúdo das cápsulas pode ser liberado quando um campo eletromagnético enviado de fora do corpo derrete a membrana da cápsula.

"Estamos em um estágio chave em nosso projeto, porque agora podemos fabricar ressonadores que funcionam em diferentes comprimentos de onda, "diz Matthieu Rüegg, um Ph.D. aluno e autor principal do estudo. "Isso significa que podemos liberar o conteúdo das cápsulas individualmente, selecionando diferentes frequências." O processo de aquecimento e liberação deve levar menos de um segundo.

Uma nova técnica de fabricação

Os pesquisadores tiveram que ser criativos quando chegou a hora de fabricar seus ressonadores biodegradáveis. “Descartamos imediatamente qualquer processo de fabricação que envolvesse contato com água, uma vez que o magnésio se dissolve em apenas alguns segundos, "diz Rüegg. Eles acabaram moldando o magnésio, depositando-o em um substrato e, em seguida, regando-o com íons." Isso nos deu mais flexibilidade na fase de projeto, ", acrescenta. Eles conseguiram criar alguns dos menores ressonadores de magnésio do mundo:dois mícrons de espessura, com um diâmetro de três milímetros.

A invenção da equipe ainda não está pronta para a sala de cirurgia. “Ainda precisamos trabalhar na integração dos ressonadores ao dispositivo final e mostrar que é possível liberar drogas tanto em vitro e na Vivo , "conclui Ruegg.