Un team di ricercatori della Vanderbilt University ha ideato un dispositivo indossabile che ripristina la funzione muscolare ondulatoria essenziale per la digestione. L’innovazione potrebbe aiutare i pazienti affetti da blocchi esofagei causati da tumori o che necessitano di stent
Un dispositivo tecnologico che ridona speranza ai pazienti con tumori esofagei
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Dispositivo smart. Tradizionalmente, gli stent esofagei sono tubi metallici utilizzati per mantenere aperto l’esofago nei pazienti con cancro esofageo. Parliamo di una condizione particolarmente comune in una popolazione che invecchia o che si è ammalata a causa dell’esposizione all’amianto.
Ebbene, questi tubicini non sono sempre efficaci nel garantire che il cibo passi attraverso l’esofago senza intoppi. Se rimane bloccato nell’esofago, c’è il rischio che possa essere inalato nei polmoni invece di procedere normalmente verso lo stomaco. Questo fenomeno, noto come aspirazione, può essere molto pericoloso. Può infatti causare infezioni polmonari gravi, come la polmonite, e altre complicazioni respiratorie.
Di contro, il nuovo dispositivo robotico, mira a ripristinare il movimento naturale della peristalsi, cioè la funzione ondulatoria di trasporto muscolare che avviene all’interno degli organi tubolari umani, come l’esofago e l’intestino tenue.
A guidare il progetto, Xiaoguang Dong, professore assistente di ingegneria meccanica. Con lui ha collaborato il dottor Rishi Naik, professore assistente di medicina nella divisione di gastroenterologia, epatologia e nutrizione del Vanderbilt University Medical Center di Nashville, Tennessee. Ma come funziona questo aggeggio?
Funzionamento del robot
Il dispositivo robotico, è composto da un foglio morbido di piccoli magneti disposti in file parallele. Questi sono controllati da una pompa ondulatoria indossabile (azionato in modalità wireless), in grado di generare movimenti simili a quelli naturali della peristalsi. Di conseguenza aiuta a spostare il cibo, sia solido sia liquido, attraverso l’esofago, così da ridurre il rischio di blocchi. Il tutto, senza l’uso di componenti rigidi o invasivi.
Questo approccio innovativo può migliorare la qualità della vita dei pazienti affetti da gravi disturbi digestivi o da cancro all’esofago. Inoltre è in grado di rivoluzionare il trattamento di varie patologie o disfunzioni, come l’acalasia, che compromettono il movimento naturale degli organi tubolari. Quest’ultima è una malattia rara dell’esofago caratterizzata da due principali disfunzioni: l’incapacità del muscolo esofageo di rilassarsi, in particolare lo sfintere esofageo inferiore, e la perdita di peristalsi, i movimenti ondulatori che spingono il cibo verso lo stomaco.
Un dispositivo rivoluzionario
Secondo quanto riportato dai ricercatori, questa è la prima volta che viene segnalato un dispositivo di questo tipo, in grado di integrarsi perfettamente con gli stent medici. Il professor Dong, coinvolto nello sviluppo del robot, ha evidenziato che ulteriori perfezionamenti potrebbero estendere l’applicazione del dispositivo anche ad altri processi biologici compromessi dalla malattia. Ad esempio, potrebbe essere utilizzato per facilitare il trasporto degli ovuli umani nelle tube di Falloppio. In particolar modo quando la funzione muscolare è compromessa.
Cosa che potrebbe migliorare le probabilità di concepimento nelle donne con problemi di fertilità causati da disfunzioni tubariche. Questo potrebbe essere particolarmente utile in situazioni in cui le opzioni di trattamento convenzionali, come la chirurgia o la fecondazione in vitro, non sono efficaci o non sono un’opzione per la paziente.
Ma non finisce qui. Grazie a ulteriori progressi nei processi di produzione, potrebbe essere ulteriormente miniaturizzato per adattarsi a passaggi ancora più stretti nel corpo umano o difficili da trattare con dispositivi convenzionali.
Inoltre, la maggiore precisione e personalizzazione offerte da dispositivi più piccoli e adattabili potrebbero migliorare significativamente l’efficacia dei trattamenti medici. I medici potrebbero essere in grado di posizionare il dispositivo con maggiore precisione e di adattarlo alle esigenze specifiche di ciascun paziente, garantendo un trattamento più mirato e ottimizzato.
Fonte
Advanced Functional Materials