Protiv boli – frižiderom za živce

Da hladni oblog ublažava bol zna se valjda od hladnog obloga od kamena iz kamenog doba. No tehnologija radi svoje: evo „obloga“ koji se ugrađuje, hladi po potrebi i na kraju se sam razgrađuje.

Nenad Raos subota, 5. studenog 2022. u 06:00

Kad sam bio u Sjedinjenim Državama, rekoše mi da mi ne dao bog da se razbolim (unatoč tome što sam imao zdravstveno osiguranje). Eto, palo dijete na igralištu i to baš na glavu. Doveli ga roditelji liječniku, a medicinska sestra izvadi iz frižidera vrećicu s ledom i stavi je djetetu tamo gdje ga boli – te izda račun na 20 dolara. (U to se vrijeme za taj novac moglo napuniti dva spremnika benzina ili večerati u boljem restoranu.)

Nije mi sad namjera da lamentiram o našem zdravstvenom sustavu i (ne)primjerenosti izjave da su naši pacijenti „bahati“ (bolje: prokšeni), nego da ukažem na djelovanje niske temperature na bol. Umjesto odlaska liječniku i vrećice s ledom Amerikanac zna, kako vidimo u gangsterskim filmovima, izvaditi komad mesa (steak) iz frižidera pa ga staviti tamo gdje se (ili su ga) udarili. Sigurno je jefitnije od 20 dolara, a nakon terapije meso se može (razumna pretpostavka) staviti na tavu.

I evo te stare terapije hladnim mesom u novom ruhu. Riječ je o znanstvenom radu većeg broja kineskih i američkih znanstvenika objavljenom u časopisu Science pod naslovom „Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves“. Kako radi to novo čudo medicine?

Radi, najjednostavnije rečeno, na principu onih starih, „vječnih“ hladnjaka (ne znam da li se još proizvode) koji nisu imali motor (kompresor). Umjesto kompresora imali su električnu grijalicu a hladili su se isparavanjem amonijaka. U uređaju opisanom u rečenom radu ne isparava toksični amonijak nego perfluorpentan (PFP), posve bezopasan organski spoj (C5F12), u prilog čemu govori činjenica da spojevi iz njegove klase, perfluoralkani, mogu biti nadomjestak za krv. PFP to ipak ne može biti jer mu je vrelište 28 – 30 oC, dakle niže od tjelesne temperature. On se uštrcava u struju dušika koja prolazi cjevčicama – no kakvim cjevčicama?

Tu se treba vratiti na naslov, točnije na izraz „bioresorbable coolers“. Cjevčice su napravljene od polimera koji je biorazgradiv (bioresorbable). Riječ je o poli(okandiol-citratu), POC, oktandiolnom esteru limunske kiseline, pa ne treba biti kemičar da bi se vidjelo kako se taj polimer razgrađuje (hidrolizira) u organizmu na oktadiol i limunsku kiselinu, dakle na dva netoksična kemijska spoja (štoviše, limunska kiselina je normalni metabolit). Cjevčice su dakako uske, ne šire od pola milimetara, kako bi mogle doprijeti do svakog živca.

I to bi bilo sve što se tiče tehničkog opisa, da još nije potrebno regulirati protok dušika i rashladnog sredstva (PFP), a to se, razumije se, ne može učiniti ako se ne mjeri temperatura. Za to je autorima rada poslužila pojava da metali s temperaturom mijenjaju električni otpor. Da bi i taj, električni dio uređaja učinili biorazgradivim, napravili su ga od magnezija kojeg su nanijeli na sloj celuloznog acetata (CA). Magnezij je, zna se, biogeni element pa stoga nikako ne može štetiti.

Budući da su cijevi od umjetnog polimera (POC) savitljive, uređaj za smirivanje bolova (analgezu) hlađenjem može se ugraditi u svako tkivo. Iako je njime postignuta temperature od 2,1 oC, tako jako hlađenje nije potrebno, jer hladnoća počinje stišavati bol već pri 15 oC. Djelovanje „hladnog analgetika“ je usto brzo, mnogo brže od aspirina, jer se njime postiže maksimalna brzina hlađenja od 3 oC u sekundi. U praksi to znači, kako su pokazali pokusi na štakorima, da se hlađenje tkiva na 10 oC postiže već za 25 sekundi. Za to je potrebno osigurati protok sredstva za hlađenje (PFP) brzinom od 0,4 ml/min te tlak nosivog plina, dušika od 34 kPa.

Ambicije autora implanta za hlađenje ne idu tako daleko da njime posve istisnu upotrebu analgetika i time izbjegnu njihove nuspojave: sigurno nećemo ići stomatologu da nam ugradi hladilo u desni kada nas zaboli zub. Namjena novog uređaja je stišavanje dugotrajnih bolova, poput bolova nakon amputacije i drugih operativnih zahvata. Pri izuzetno jakom bolovima nije isključena ni dodatna, medikamentozna terapija, jer su pokusi na životinjama pokazali da je hlađenjem živaca intenzitet boli (amplituda živčanog signala) snižen za 77 %, a osjetljivost na bol za 97 %. No najvažnije od svega je da se „ledeni analgetik“ može uključiti i isključiti po potrebi, a kad bolovi prestanu nije ga potrebno kirurški ukloniti: svi će se materijali u njemu razgraditi za 50 dana.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 3000 znanstveno-popularnih članaka te 13 znanstveno-popularnih knjiga. Ove mu godine izlazi još jedna, „Kemija – muza arhitekture“, koju je napisao u koautorstvu s arhitektom Zvonkom Pađanom.



HI-FI EXPERIENCE WEEK

KEF

Od 28.11. do 16.12. 2022. posjeti našu slušaonu na Zagrebačkom Velesajmu i uživaj u KEF Wireless aktivnim zvučnicima.

Kupi

Hibridno integrirano pojačalo

VINCENT SV-737

Bluetooth, WiFi, 20 Hz - 20 kHz, > 90 dB, 47 kOhm, 590 W, WAV, FLAC, APE, LPCM, MP3, ACC, AC3, WMA, 6 x stereo RCA, 2 x Optical, 2 x Coaxial.

24.999 kn 3.317,94 € Kupi

Wireless podni zvučnici

KEF LS60

Visokokvalitetan streaming, Wi-Fi, Apple AirPlay 2, Google Chromecast, Roon Ready, Bluetooth, Spotify, Tidal, Deezer, 26 Hz - 36 kHz, 111 dB.

49.999 kn 6.636,01 € 52.699 kn Kupi