Dispositivo impiantabile allevia il dolore senza farmaci

Spesso in caso di articolazioni o muscoli dolenti si usa un impacco di ghiaccio. Proprio a questo si sono ispirati i ricercatori della Northwestern University, negli Stati Uniti, per sviluppare un impianto flessibile che diminuisce il dolore grazie all’impiego del freddo, fornendo una possibile alternativa agli oppioidi e ad altri medicinali che creano dipendenza.

Il dispositivo, che ha una larghezza di 5 mm e lo spessore di un foglio di carta, potrebbe risultare utile soprattutto ai pazienti sottoposti a interventi chirurgici o ad amputazioni, in quanto gli specialisti potrebbero impiantarlo agevolmente durante la procedura stessa, senza necessitĂ  di ulteriori incisioni, avvolgendolo attorno a ogni nervo interessato.

Il sistema è formato da due minuscoli canali. Il primo contiene perfluoropentano, un liquido di raffreddamento già approvato come mezzo di contrasto per ultrasuoni e per inalatori pressurizzati. Il secondo contiene azoto secco, un gas inerte.
Quando il meccanismo viene attivato dall’utente tramite una pompa esterna, il liquido e il gas fluiscono in una camera condivisa e si verifica una reazione che fa evaporare il liquido stesso.

Come conseguenza, il nervo comincia a raffreddarsi gradualmente e a intorpidirsi. I segnali dolorifici che trasporta al cervello rallentano sempre di piĂą, fino ad arrestarsi completamente.

«La tecnologia sfrutta meccanismi simili a quelli che provocano l’intorpidimento delle dita quando sono fredde», spiega John A. Rogers, professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali, ingegneria biomedica e chirurgia neurologica alla Northwestern University e ideatore del dispositivo.

Nel contempo, un sensore integrato monitora con precisione la temperatura, per evitare che il nervo si raffreddi troppo, provocando danni ai tessuti. Quando il dispositivo non sarĂ  piĂą necessario, verrĂ  assorbito dal corpo, senza la necessitĂ  di estrarlo chirurgicamente.

I tentativi precedenti

In precedenza, altri ricercatori hanno provato a utilizzare il freddo contro il dolore, ma con risultati non del tutto soddisfacenti.
Alcuni hanno, per esempio, studiato le crioterapie, iniettabili con un ago, che però raffreddano ampie aree di tessuto, provocando potenziali effetti indesiderati, come danni tessutali e infiammazioni.
Altri hanno sperimentato la stimolazione elettrica per attenuare gli stimoli dolorosi.
«Il problema è che, prima di inibire un nervo, è necessario attivarlo», ha chiarito Rogers. «E ciò può causare ulteriore dolore o contrazioni muscolari».

Anche pacemaker transitorio

La nuova tecnologia, testata con successo sugli animali, è il terzo dispositivo elettronico bioriassorbibile creato nel laboratorio di Rogers, che ha introdotto il concetto di elettronica transitoria nel 2012.
Nel 2018 il gruppo di lavoro ha ideato un impianto biodegradabile per accelerare la rigenerazione dei nervi, mentre nel 2021 ha realizzato un pacemaker transitorio.

Paola Arosio