Para peneliti di University of Connecticut telah mengembangkan implan ultrasound yang dapat membantu membuka penghalang darah otak untuk memungkinkan kemoterapi masuk dan mengobati kanker otak. Namun, tidak seperti sistem ultrasonografi yang rumit, teknologi ini dapat ditanamkan langsung ke otak, dan tidak memerlukan operasi lanjutan untuk melepas perangkat nanti karena akan terdegradasi menjadi tidak ada apa-apa di otak seiring waktu. Implan mengandung kristal asam amino glisin, yang telah terbukti sangat piezoelektrik, artinya bergetar ketika arus listrik melewatinya. Para peneliti menggabungkan ini dengan polimer biodegradable untuk menciptakan implan ultrasound, yang dapat dilihat pada gambar di atas.
Prosedur biasa ketika tumor otak teridentifikasi melibatkan operasi pengangkatan diikuti dengan kemoterapi untuk mengangkat sisa sel kanker. Namun, mengantarkan kemoterapi ke otak terkenal sulit, dengan endotelium khusus yang melapisi pembuluh darah otak, atau dikenal sebagai penghalang darah-otak, mencegah masuknya banyak obat kemoterapi yang umum.
Salah satu metode untuk melewati penghalang darah-otak adalah dengan menggunakan ultrasonografi untuk membuat celah sementara di penghalang, memungkinkan obat masuk. Namun, ini secara tradisional cukup rumit, dengan kebutuhan beberapa perangkat ultrasound yang kuat untuk ditempatkan di kepala dan durasi prosedur 5-6 jam. Faktor-faktor ini secara signifikan membatasi seberapa sering pasien tersebut dapat memanfaatkan kemoterapi dengan ultrasound.
Pemancar ultrasonografi implan telah dikembangkan, tetapi sejauh ini telah dibuat menggunakan keramik dan memerlukan operasi kedua untuk melepas perangkat nanti. Untuk mengatasinya, para peneliti ini telah menciptakan implan ultrasound yang benar-benar dapat terurai secara hayati, tetapi mempertahankan kekuatan dan kemanjuran yang sama dengan perangkat keramik. “Kita bisa menghindari semua itu dengan menggunakan perangkat implan” di dalam otak itu sendiri,” kata Thanh Nguyen, seorang peneliti yang terlibat dalam penelitian tersebut. “Kita dapat menggunakannya berulang kali, memungkinkan kemo menembus otak dan membunuh sel tumor.”
Perangkat baru dibuat menggunakan kristal glisin piezoelektrik. Sendiri, kristal akan terurai terlalu cepat dan akan terlalu rapuh, sehingga para peneliti menggabungkannya melalui proses electrospinning dengan polimer biodegradable yang disebut polikaprolakton dan yang lain disebut Poli-L-Laktida. Polimer ini membantu memperpanjang umur pemancar ultrasound di dalam otak.
Dalam pengujian dengan tikus dengan tumor otak, menggunakan perangkat ultrasound yang dikombinasikan dengan kemo meningkatkan kelangsungan hidup tikus dua kali lipat dibandingkan dengan tikus yang tidak diobati.
Belajar di jurnal Science Advances: Nanofibers asam amino yang sangat piezoelektrik, biodegradable, dan fleksibel untuk aplikasi medis
Melalui: Universitas Connecticut