Perangkat nirkabel mungil menjelaskan cara memerangi obesitas – ScienceDaily

Perangkat nirkabel mungil menjelaskan cara memerangi obesitas – ScienceDaily


Operasi bypass lambung terkadang merupakan pilihan terakhir bagi mereka yang berjuang melawan obesitas atau memiliki masalah kesehatan yang serius karena berat badan mereka. Karena prosedur ini melibatkan pembuatan kantong perut kecil dan mengubah rute saluran pencernaan, tindakan ini sangat invasif dan memperpanjang masa pemulihan pasien. Dalam sebuah studi baru, para peneliti di Texas A&M University telah mendeskripsikan perangkat medis yang dapat membantu menurunkan berat badan dan membutuhkan prosedur operasi yang lebih sederhana untuk implantasi.

Peneliti mengatakan perangkat berukuran sentimeter mereka memberikan perasaan kenyang dengan merangsang ujung saraf vagus dengan cahaya. Tidak seperti perangkat lain yang memerlukan kabel daya, perangkat mereka nirkabel dan dapat dikontrol secara eksternal dari sumber frekuensi radio jarak jauh.

“Kami ingin membuat perangkat yang tidak hanya memerlukan operasi minimal untuk implantasi, tetapi juga memungkinkan kami untuk merangsang ujung saraf tertentu di perut,” kata Dr. Sung II Park, asisten profesor di Departemen Teknik Listrik dan Komputer. “Perangkat kami memiliki potensi untuk melakukan kedua hal ini dalam kondisi lambung yang keras, yang, di masa mendatang, dapat sangat bermanfaat bagi orang yang membutuhkan operasi penurunan berat badan yang dramatis.”

Rincian lebih lanjut tentang perangkat mereka dipublikasikan di edisi Januari Komunikasi Alam.

Obesitas adalah epidemi global. Lebih lanjut, masalah kesehatan yang terkait memiliki dampak ekonomi yang signifikan pada sistem perawatan kesehatan AS, dengan biaya $ 147 miliar setahun. Selain itu, obesitas membuat orang berisiko terkena penyakit kronis seperti diabetes, penyakit jantung, dan bahkan beberapa jenis kanker. Bagi mereka dengan indeks massa tubuh lebih dari 35 atau yang memiliki setidaknya dua kondisi terkait obesitas, operasi menawarkan jalan bagi pasien untuk tidak hanya menurunkan berat badan berlebih tetapi juga mempertahankan berat badan mereka dalam jangka panjang.

Dalam beberapa tahun terakhir, saraf vagus telah mendapat banyak perhatian sebagai target untuk mengobati obesitas karena memberikan informasi sensorik tentang rasa kenyang dari lapisan perut ke otak. Meskipun ada perangkat medis yang dapat menstimulasi ujung saraf vagus dan akibatnya membantu menahan rasa lapar, perangkat ini memiliki desain yang mirip dengan alat pacu jantung, yaitu, kabel yang terhubung ke sumber arus memberikan kejutan listrik untuk mengaktifkan ujung saraf.

Namun, Park mengatakan teknologi nirkabel, serta penerapan alat genetika dan optik yang canggih, berpotensi membuat perangkat stimulasi saraf menjadi lebih praktis dan lebih nyaman bagi pasien.

“Terlepas dari manfaat klinis dari memiliki sistem nirkabel, belum ada perangkat yang memiliki kemampuan untuk melakukan manipulasi spesifik sel kronis dan tahan lama dari aktivitas neuron di dalam organ lain selain otak,” katanya.

Untuk mengatasi kesenjangan ini, Park dan timnya pertama kali menggunakan alat genetik untuk mengekspresikan gen yang merespons cahaya ke ujung saraf vagus tertentu secara in vivo. Kemudian, mereka merancang alat kecil berbentuk dayung dan memasukkan LED mikro di dekat ujung poros fleksibelnya, yang diikatkan ke perut. Di kepala perangkat, yang disebut pemanen, mereka menyimpan microchip yang diperlukan perangkat untuk berkomunikasi secara nirkabel dengan sumber frekuensi radio eksternal. Pemanen juga dilengkapi untuk menghasilkan arus kecil untuk menyalakan LED. Saat sumber frekuensi radio dinyalakan, para peneliti menunjukkan bahwa cahaya dari LED efektif menekan rasa lapar.

Para peneliti mengatakan mereka terkejut menemukan bahwa mesin biologis yang mengoordinasikan penindasan kelaparan dalam eksperimen mereka berbeda dari kebijaksanaan konvensional. Dengan kata lain, diterima secara luas bahwa ketika perut kenyang, ia mengembang dan informasi tentang peregangan disampaikan ke otak oleh mekanoreseptor pada saraf vagus.

“Penemuan kami menunjukkan bahwa merangsang reseptor non-regangan, yang merespon bahan kimia dalam makanan, juga bisa memberikan perasaan kenyang bahkan saat perut tidak buncit,” kata Park.

Ke depan, dia mengatakan bahwa perangkat saat ini juga dapat digunakan untuk memanipulasi ujung saraf di seluruh saluran pencernaan dan organ lain, seperti usus, dengan sedikit atau tanpa modifikasi.

“Optogenetika nirkabel dan mengidentifikasi jalur saraf perifer yang mengontrol nafsu makan dan perilaku lainnya sangat menarik bagi para peneliti baik di bidang terapan dan studi dasar dalam elektronik, ilmu material dan ilmu saraf,” kata Park. “Alat baru kami sekarang memungkinkan interogasi fungsi saraf di sistem saraf tepi dengan cara yang tidak mungkin dilakukan dengan pendekatan yang ada.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas A&M Texas. Asli ditulis oleh Rachel Rose. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Data HK

Author Image
adminProzen