Устройството предава медицински данни чрез NFC технология

Учени от Импириъл колидж Лондон и Университета на Южна Калифорния създадоха минимално инвазивен биоелектронен имплант, който се поставя сгънат под кожата и след това се разгъва самостоятелно, съобщават от научното издание Advanced Materials. Устройството, наречено MiFi, предава данни за пулс, дишане и химични показатели в реално време, използвайки безжична технология, която елиминира нуждата от вградена батерия.

Вдъхновен от древното изкуство

Основното предизвикателство пред медицинските сензори досега е техният размер – колкото повече функции се добавят, толкова по-големи стават те, което налага сложни хирургични интервенции. За да заобиколят този проблем, изследователите са създали гъвкаво полиимидно устройство с дизайн тип „акордеон". То се въвежда в тялото през минимален разрез, след което се разгъва до пълния си работен размер от 2,1 на 2,1 сантиметра при дебелина от едва 0,3 милиметра.

По-голямата площ след разгъване осигурява необходимото пространство за антените и електронните вериги, докато самата процедура по поставяне остава изключително лека.

Без батерии, само с NFC

Вместо да разчита на обемисти батерии, които биха изисквали последващи операции за подмяна, сензорът се захранва чрез NFC технология – същият метод, който се използва при безконтактните банкови карти. Външен четец, доближен до кожата, генерира електромагнитно поле, което захранва импланта.

Лабораторните тестове, проведени с модел от свинска тъкан, доказват, че системата предава стабилно информация на разстояние над 20 милиметра.

Алтернатива на кръвните изследвания

Екипът е разработил различни конфигурации на устройството. Една от тях използва миниатюрен акселерометър, който засича фините движения от сърдечния ритъм и дишането. Друг вариант включва сензор за телесна температура и електрохимични модули за измерване на киселинността на тъканите и нивата на литий в интерстициалната течност, която обгражда клетките.

„По тази причина MiFi може да се използва в бъдеще за наблюдение в реално време на химически маркери като метаболити, ензими и лекарства, които не могат надеждно да бъдат засечени в потната секреция", обяснява Селин Оленик, водещ автор на проучването.

Приложението е от критично значение за пациенти, приемащи литиеви препарати, при които съществува сериозен риск от токсичност при предозиране. Учените подчертават, че въпреки успешните тестове при лабораторни животни, предстоят още изпитания, преди технологията да бъде въведена за хуманна употреба. Предизвикателствата включват гарантиране на издръжливостта на материалите при продължителен контакт с телесни течности.