Nhiều nghiên cứu trước đây đã chứng minh kích thích điện giúp các vết thương, kể cả gãy xương mau lành. Từ đó, nhóm do giáo sư Xudong Wang đứng đầu, tiến hành chế tạo miếng dán truyền điện đến xương.
Miếng dán này có khả năng tự phân huỷ sinh học, chuyển cơ năng sinh ra từ chuyển động của cơ thể thành dòng điện kích thích đến xương.
Để kích thích xương gãy bằng điện, thông thường các điện cực cần được cấy vào vị trí vết thương đã trải qua phẫu thuật. Các điện cực này lấy năng lượng từ bên ngoài và khi xương lành cần phẫu thuật lại để tháo bỏ ra.
Giải pháp thay thế của giáo sư Wang và các cộng sự tại Đại học Wisconsin-Madison đơn giản, ít xâm lấn hơn - bởi miếng dán của họ có khả năng tự cung cấp năng lượng, tự tiêu hủy trong cơ thể sau khi hoàn thành xứ mệnh.
Miếng dán có tên gọi Thiết bị kích thích điện cho xương gãy (FED) với phần đế làm từ polymer tương thích sinh học do Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) chứng nhận, phần trên có một máy phát điện ma sát nano màng mỏng nối với 2 điện cực.
Máy phát điện ma sát nano chuyển đổi cơ năng sinh ra từ chuyển động của cơ thể thành dòng điện, giống như cách cọ bàn chân mang tất (vớ) xuống tấm thảm tạo ra tĩnh điện. Sau cùng, các điện cực truyền điện vào xương đang chịu tổn thương.
Thiết bị FED đã được thực nghiệm ở phòng thí nghiệm, giúp các con chuột gãy xương phục hồi trong vòng 6 tuần - nhanh hơn đáng kể so với những con chuột khác bị gãy xương tương tự, nhưng không được điều trị với miếng dán truyền điện.
“Có thể chúng tôi tiếp tục điều chỉnh để FED phản ứng được với các loại nguồn năng lượng nội tại khác, ví như sự thay đổi huyết áp”, giáo sư Wang nhận định. “Việc đưa miếng dán truyền điện giúp xương gãy mau lành từ động vật sang áp dụng cho người sẽ rất thú vị và có sức ảnh hưởng lớn trong y học thời gian tới”.
