เครื่องพิมพ์ 3 มิติจากสหรัฐอเมริกา ช่วยลดความดันโลหิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียสเตทได้พัฒนาอุปกรณ์ CaroFlex โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อลดความดันโลหิตผ่านการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าอย่างอ่อนโยง

ความดันโลหิตสูงเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของโรคหัวใจและหลอดเลือดในสหรัฐอเมริกา ส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่เกือบครึ่งหนึ่ง และประมาณ 1 ใน 10 ของผู้ป่วยเหล่านี้มีภาวะความดันโลหิตสูงที่รักษาได้ยาก ซึ่งเป็นภาวะที่รักษาได้ยากมาก

เมื่อไม่นานมานี้ ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Device นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียสเตทได้รายงานการพัฒนาอุปกรณ์ที่เรียกว่า CaroFlex ซึ่งผลิตโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ โดยผสมผสานส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นเข้ากับชั้นไฮโดรเจลนำไฟฟ้าที่สามารถยึดติดกับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องเย็บแผล ในการทดลองกับสัตว์เบื้องต้น อุปกรณ์นี้ช่วยลดความดันโลหิตและลดการระคายเคืองและความเสียหายของเนื้อเยื่อที่มักพบได้จากการฝังอุปกรณ์แบบดั้งเดิมได้อย่างมีนัยสำคัญ

จากข้อมูลของทีมวิจัย CaroFlex ผลิตจากวัสดุไฮโดรเจลนำไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อทางชีวภาพตามธรรมชาติ นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังเคลือบด้วยไฮโดรเจลชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติในการยึดเกาะ ทำให้สามารถยึดติดกับผนังหลอดเลือดแดงได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ไหมเย็บแผล

ผู้เชี่ยวชาญได้พัฒนาอุปกรณ์ CaroFlex เพื่อช่วยลดความดันโลหิตในผู้ป่วยความดันโลหิตสูงที่ใช้ยาแล้วไม่ได้ผล ภาพ: เถา โจว

เถา โจว ผู้ช่วยศาสตราจารย์ประจำ ภาควิชาวิศวกรรม และกลศาสตร์ และผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าวว่า อุปกรณ์ฝังในร่างกายแบบดั้งเดิมมักยึดติดด้วยไหมเย็บ ซึ่งอาจทำให้เนื้อเยื่อรอบข้างเสียหายได้เมื่อเวลาผ่านไป

ในขณะเดียวกัน CaroFlex ทำงานโดยการกระตุ้นระบบรีเฟล็กซ์ความดันตามธรรมชาติของร่างกาย ซึ่งควบคุมความดันโลหิตผ่านสัญญาณประสาท อุปกรณ์นี้จะถูกวางไว้ใกล้กับไซนัสแคโรติด ซึ่งอยู่บนหลอดเลือดแดงแคโรติด ซึ่งมีปลายประสาทจำนวนมากที่รับรู้ความดันโลหิต ตัวรับสัญญาณที่นั่นจะส่งสัญญาณไปยังสมองอย่างต่อเนื่องเพื่อควบคุมอัตราการเต้นของหัวใจและความยืดหยุ่นของหลอดเลือด ผ่านพัลส์ไฟฟ้าความถี่ต่ำ อุปกรณ์ CaroFlex จะกระตุ้นตัวรับสัญญาณเหล่านี้เพื่อควบคุมการตอบสนองของร่างกายต่อความดันโลหิตสูง

จากข้อมูลของ Tao Zhou ผู้ป่วยจำนวนมากในปัจจุบันใช้ยาหลายชนิดร่วมกันถึง 3-5 ชนิด แต่ความดันโลหิตสูงก็ยังไม่ลดลง ในกรณีเช่นนี้ การรักษาด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพ เช่น CaroFlex อาจเป็นทางเลือกเสริมสำหรับผู้ป่วยที่ไม่ตอบสนองต่อยา

ก่อนทำการทดสอบกับสัตว์ ทีมวิจัยได้ประเมินความแข็งแรงเชิงกลและการนำไฟฟ้าของอุปกรณ์ CaroFlex ในห้องปฏิบัติการ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างไฮโดรเจลสามารถยืดได้ถึงสองเท่าของขนาดเดิมก่อนที่จะแตก ในขณะที่ชั้นกาวรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรหลังจากเก็บรักษาไว้ 6 เดือน

เมื่อนำอุปกรณ์ CaroFlex ไปฝังในหนูทดลอง อุปกรณ์ดังกล่าวแสดงผลอย่างมีนัยสำคัญในการลดความดันโลหิต ในโหมดการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าทั้งห้าโหมดที่ทดสอบ พบว่าสี่โหมดส่งผลให้ความดันโลหิตเฉลี่ยลดลงมากกว่า 15% หลังจากฝังอุปกรณ์ไปแล้วสองสัปดาห์ เนื้อเยื่อโดยรอบแทบไม่มีสัญญาณของการอักเสบหรือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่สำคัญใดๆ

ขณะนี้นักวิจัยกำลังดำเนินการปรับปรุง CaroFlex อย่างต่อเนื่อง ก่อนที่จะเริ่มทดสอบอุปกรณ์ดังกล่าวในสัตว์ขนาดใหญ่ขึ้น และดำเนินการทดลองทางคลินิกในมนุษย์ต่อไป

ที่มา: https://khoahocdoisong.vn/thiet-bi-in-3d-giup-ha-huyet-ap-hieu-qua-tu-my-post2149100687.html