Учени създадоха подкожен имплант за следене на здравето, вдъхновен от оригами

Учени от Великобритания и САЩ създадоха миниатюрен подкожен имплант за наблюдение на здравословното състояние. Устройството е вдъхновено от японското изкуство оригами и използва сгъваема конструкция.

Имплантът MiFi може да се поставя с минимално инвазивна процедура. Той следи различни показатели и предава данните безжично към близък четец. Разработката е дело на изследователи от лондонския Импириъл колидж и Университета на Южна Калифорния.

Кожата е най-големият орган в човешкото тяло. Тя защитава организма от вредни патогени и задържа жизненоважните течности. Тези свойства обаче затрудняват създаването на мобилни сензори за проследяване на здравето.

Много химични сигнали от вътрешността на организма не могат лесно да преминат през кожата. Съществуващите устройства за непрекъснато наблюдение често са обемисти. Някои използват батерии или изискват инвазивна хирургична намеса.

По-малките безжични устройства без батерии също имат ограничения. Те разполагат с по-слаби връзки за захранване и по-ниска ефективност на сензорите. Причината е ограничената им повърхност.

MiFi е проектиран да преодолее тези проблеми. Устройството е достатъчно малко за поставяне без голяма хирургична интервенция. Същевременно то побира безжични компоненти за захранване и множество сензори.

Имплантът е изработен от гъвкави полиимидни материали. Неговият дизайн наподобява акордеон. Тази конструкция позволява сгъване до компактна форма преди имплантирането.

След поставянето устройството самостоятелно се разгъва до плоска форма. Тогава то се разширява до квадрат с размери 2,1 на 2,1 сантиметра. Дебелината му е едва 0,3 милиметра.

MiFi не използва обемиста батерия. Вместо това устройството събира енергия чрез NFC комуникация. Същата технология прехвърля данни към близък четец.

Тестове с модел от свинска кожа показали, че системата предава данни на разстояние над 20 милиметра. Изследователите имплантирали MiFi под кожата на упоени плъхове. След това провели експерименти с тъканни проби.

Екипът разработил версии, които измерват сърдечната честота и честотата на дишането. Сензорите могат да следят още температурата, киселинността на тъканите и нивата на литий.

Литиевият сензор проследява литиевите йони в течността около клетките. Това е важно, защото литият има малък диапазон на безопасност. При по-високи нива веществото може да стане токсично.

Технологията може да помогне на лекарите да следят важни промени в организма. Така би се ограничила необходимостта от повтарящи се кръвни изследвания. Данните могат да се предават през околните тъкани безжично.

Разработката се вписва в тенденцията към интелигентни медицински устройства. Подобен подход се използва и при превръзки за наблюдение и лечение в реално време.

Изследването за MiFi е публикувано в списание Advanced Materials. Направените тестове върху животни и тъканни проби показват, че системата функционира в жива тъкан и около нея.

Изпитванията върху хора обаче все още не са започнали. Преди това са необходими допълнителни изследвания и разработване на технологията.

В крайна сметка нашият подход би могъл да осигури многоканално наблюдение чрез бързи процедури за въвеждане, които не изискват поставянето на шевове. Това може да предложи уникално предимство при прехода към персонализирано здравеопазване.