Грядут "зеленые" имплантируемые Wi-Fi устройства

Грядут "зеленые" имплантируемые Wi-Fi устройства

Когда впервые была добыта атомная энергия, многие ребята захотели себе реактор, но никто не хотел отвечать за его последствия. С медицинскими имплантами практически то же самое: зашьем сейчас, а там будет видно... В наши дни не так-то легко создать медицинское устройство, одобренное FDA. Все чаще они требуют детального отчета о том, как долго имплант будет находиться в теле, и как его будут доставать. Чтобы избежать подобных проблем, можно создавать импланты из полностью биоразлагаемых материалов вроде шелка и небольшого количества "безопасных" металлов, вроде магния. Таким образом, к тому моменту, как к вам нагрянет проверка из FDA, ваш имплант уже выполнит свою функцию и исчезнет.

В настоящее время многие видели шелковые устройства, созданные Джоном Роджерсом и его командой в лаборатории Университета Иллинойса. Они усовершенствовали технологию точного контроля над распадом шелка. Применение таких устройств подразумевает использование эластичных сенсоров, которые соответствуют поверхности мозга или сердца, а также электронных смарт-тату. Эти более поздние устройства даже были запатентованы Motorola, как средство чтения мыслей для передачи невербальных сигналов голосовым связкам и конвертации в речь.

Сейчас Роджерс и его команда занимаются тем, что, используя ближнее индукционное поле, удалено контролируют саморассасывающийся имплант, функция которого вводить больным антибиотик. Максимум 500МВт с частотой 80 МГц отправляются в устройство посредством внешней основной катушки. Сигнал получает дополнительная внутренняя катушка, изготовленная из 28 мкг магния. Когда вторичная катушка нагревается, она вводит антибиотик ампициллин, который был встроен в матрицу шелковой обмотки. Скорость инъекции антибиотика контролируется входящим напряжением, в то время как период распада шелка - его кристаллической структурой.

Грядут "зеленые" имплантируемые Wi-Fi устройства

Пауки могут регулировать эластичность и адгезию паутины, увеличивая количество бета-листовых структур в ее составе. Бета-листы - довольно распространенные образования из протеина, которые стабилизируются в кристаллические структуры при помощи водородных связей. Группа Роджерса использовала шелковые коконы моли вместо паучьих нитей и получала шелк различного молекулярного веса при помощи нагрева и присвоения различных фракций после их рафинации. Чтобы контролировать бета-листовое образование, они медленно обжигали его при помощи водяного пара.
Когда ученые испытывали устройство на мышах, они с легкостью излечили их от стафилококковой инфекции, которая была искусственно введена в районе имплантанта. Магний используется более чем в 300 ферментах в организме, и небольшое количество от импланта не навредит. У людей, например, нормальная доза магния - 350мг в день. Если возникнут какие-нибудь проблемы, ученые могут провести анализ уровня магния в крови или анализ местной ткани, чтобы определить нет ли передозировки металла.

Грядут "зеленые" имплантируемые Wi-Fi устройства

Растворяющийся имплант

Для устойчивого заражения этот вид устройств будет бесценен. Более вероятно, это будет переходный этап к новому виду имплантов. И пока развитие эластичных, прозрачных, оптогенетичных, графеновых, миниатюрных мозговых имплантов, использующих что-то вроде транскрениального ультразвука - это то, за чем мы будем следить с особым вниманием. Тестовые импланты, которые исчезают быстрее, чем мышцы атлета после курса стероидов, это тоже очень неплохо.

Рассасывающиеся умные материалы, способные помочь с восстановлением тканей и ввести антибиотики или мутагены, уже просачиваются на медицинский рынок. Голландцы из FeyeCon, например, недавно разработали настраиваемый продукт, который назвали "Intelliplant". Если новое устройство из лаборатории Роджерса может использоваться и управляться глубоко в ткане, то возможно, скоро появятся еще более продвинутые импланты.

По теме: Военные США начали разработку мозговых имплантов, способных восстановить память и навыки

Цитируя соавтора Фиоренцо Оменетто, который сказал, что устройство может "передать лекарства по Wi-FI", то стоит заметить, что шелково-магниевая электроника может быть отличным способом для доставки тепла или термальной активации тканей, но все равно еще очень далека до создания имплантиуемой точки доступа Wi-Fi.

via

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top