Trên hành trình liên tục tìm cách chiến thắng bệnh tật, con người đang kỳ vọng vào phương pháp điều trị mới - điện tử sinh học và "điện dược phẩm" (electroceutical), dùng xung điện để điều chỉnh các mạch thần kinh, thay thế cho các biện pháp can thiệp bằng thuốc.

Lối tiếp cận đầy tham vọng này đã có những thành công bước đầu, song vẫn còn nhiều thách thức.

Trụ cột chính trong điều trị bệnh lý hiện nay bao gồm: thuốc, phẫu thuật, vật lý trị liệu và điều chỉnh lối sống.

Trong đó, thuốc được coi là "cốt lõi" nhưng từ lâu chưa có nhiều thay đổi, chủ yếu được dùng ở dạng uống hoặc tiêm, trong khi các bệnh lý có xu hướng trở nên phức tạp và khó kiểm soát. Từ đây, thuốc bộc lộ nhiều bất cập.

Ở những người mắc nhiều bệnh lý khác đi kèm, thuốc tiểu đường có thể làm tăng hoặc giảm hiệu quả điều trị của các thuốc khác, thậm chí làm tăng độc tính.

Mặt khác, để có một loại thuốc mới, hiệu quả vô cùng gian nan: phải mất từ 10-15 năm, tiêu tốn từ 2-3 tỉ USD, và phải vượt qua các quy trình thử nghiệm lâm sàng phức tạp với rủi ro thất bại cao mới ra được thị trường.

Điều này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu đi tìm phương pháp điều trị mới thay cho thuốc.

Thí nghiệm của nhà sinh vật học Luigi Galvani năm 1781 trên ếch cho thấy sự kích thích điện lên dây thần kinh của ếch gây ra sự co cơ.

Đây là cơ sở đầu tiên của điện sinh lý học (electrophysiology) hiện nay, khi xác định có tồn tại hoạt động điện và truyền xung động điện giữa các tế bào thần kinh và từ tế bào thần kinh đến cơ quan đáp ứng (gân, xương…).

Các tế bào này thường kết nối với nhau thông qua các mạch thần kinh (gọi là synap), tạo thành các sợi, bó thần kinh và có thể thay đổi điện thế hoạt động để cho mục đích điều trị bằng máy móc.

Mặc dù đã đạt những tiến bộ đáng kể song các thiết bị trên thường chỉ có tác dụng với một vài nhóm bệnh hiếm gặp, kích thước lớn (từ vài milimet đến vài centimet) và đặc biệt, chúng không nhắm vào mục tiêu cụ thể - chúng gây "sốc" cho một vùng mô thần kinh lớn để đạt được mục đích điều trị, do vậy cũng làm ảnh hưởng đến nhiều cơ quan khác.

Ví dụ, kích thích não sâu đối với bệnh Parkinson ảnh hưởng đến nhiều tế bào khác ngoài những tế bào kiểm soát chuyển động, dẫn đến tác dụng phụ về cảm xúc và nhận thức.

Giới khoa học muốn tiến xa hơn, làm ra các thiết bị điện nhỏ gọn, nhắm vào các sợi thần kinh cụ thể và có hiệu quả trên nhiều nhóm bệnh lý khác.