Исследователи из Университета Аризоны разработали ультратонкое устройство, которое прочно и навсегда прикрепляется к костям и передает данные по беспроводной сети. Этот прорыв может позволить врачам следить за состоянием костей пациента с течением времени или за тем, насколько хорошо они заживают после травмы.
Новые устройства, которые команда называет «остеоповерхностной электроникой» («электроникой для поверхности костной ткани»), содержат массив датчиков, упакованных в гибкий корпус размером с пенни и толщиной с лист бумаги. Они могут передавать данные о костях по беспроводной сети на смартфон или другое устройство. И им не нужен аккумулятор для работы - вместо этого питание может подаваться извне с помощью беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC).
Чтобы сохранить его прикрепление к кости надолго, команда создала клей, содержащий керамические частицы из фосфата кальция, что позволяет кости фактически расти на нем. Это перманентно связывает устройство с костью, вместо того, чтобы оно отслаивалось.
Остеоэлектронное устройство размером с пенни и толщиной с лист бумаги. Фото: Gutruf Lab
Остеоповерхностная электроника разработана так, чтобы быть достаточно тонкой, чтобы не раздражать мышцы, движущиеся поверх нее. В конечном итоге есть надежда, что подобные устройства можно будет имплантировать людям с такими заболеваниями, как остеопороз, чтобы обеспечить долгосрочное наблюдение за состоянием их костей. Или они могут помочь после трещины или перелома, чтобы врачи могли наблюдать, как заживает кость.
«Возможность контролировать здоровье опорно-двигательного аппарата очень важна», - говорит Филипп Гутруф, соавтор исследования. «С этим интерфейсом у вас фактически есть компьютер на кости. Эта технологическая платформа позволяет нам создавать исследовательские инструменты для ученых, чтобы узнать, как работает опорно-двигательная система, а также использовать собранную информацию для восстановления и лечения».
Команда протестировала устройство на животных, показав, что оно может быть имплантировано в модели мелких и крупных животных, а данные в реальном времени можно считывать с помощью смартфона. Исследования еще только начинаются, и вопрос о том, насколько они могут оказаться практичными, пока не решен. Но, тем не менее, это интригующая работа.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Источник: University of Arizona
