Учени от Импириъл Колидж Лондон и Университета на Южна Калифорния създават минимално инвазивна сгъваема биоелектронна изкуствена присадка, наречена MiFi. Медицинското устройство може да се използва за специфични нужди.
То се поставя под кожата през миниатюрен разрез и едва тогава се разгръща в пълната си форма. Проф. Фират Гюдер е един от авторите на подкожния имплант. Той е категоричен, че това е първият сензор от този вид. А начинът да бъде намален размерът на медицинското изделие е не да се свие, а да се сгъне.
И точно тук в помощ на учените идва японското изкуство да вдъхнеш душа на лист хартия, като го сгънеш и да родиш триизмерен свят от пустотата на плоския хартиен лист. Лекари и учени от години искат да има сензори, които следят непрекъснато здравословното състояние на човека, при това без да е нужна сериозна хирургическа намеса или много оборудване отвън.
А това представлява голямо инженерно предизвикателство, тъй като устройството трябва да е достатъчно малко, за да бъде поставено без хирургическа намеса, а в същото време достатъчно голямо, за да може на него да бъдат разположени електронни схеми и множество сензори.
Създаденият от британските и американските учени биоелектронен имплант бяга от това по един необичаен начин – просто променя формата си. Усилията да бъде намалена инвазивността на имплантите са насочени към възможността компонентите им да бъдат колкото е възможно по-миниатюрни. В същото време сензорите и електрониката имат нужда от физическо пространство
То обаче е ограничено в човешките тела. Това е причината екипът да избере различен подход. А той е, че вместо да принуждават импланта да не се променя и остане малък след поставянето му, учените го проектират така, че временно да се сгъва. Преди да бъде имплантирано, устройството се сгъва с помощта на вдъхновени от оригами модели.
Те намаляват драстично неговия отпечатък и му позволяват да премине през много по-малък разрез. След като попадне под кожата, MiFi се разгъва в квадрат с размер около 2,1 на 2,1 см и дебелина от 0,3 мм с достатъчно място за антени, сензори и електронни схеми. Ключовата иновация е, че размерите при поставяне и при работа вече не са еднакви
И това е така, защото конвенционалните имплантируеми сензори често стават по-големи с добавянето на повече функции, което прави имплантирането по-инвазивно. Това че се сгъва, прави възможно мястото, което имплантът заема, да бъде намалено шест пъти. Не по-малко важно е и това, че MiFi се захранва чрез комуникация в близко поле или безжична технология с малък обхват.
Тя се използва и при безконтактни карти и плащания със смартфони. Близък външен четец генерира електромагнитното поле, нужно за захранване на импланта, като същата безжична връзка пренася измерванията от устройството към външния компютър. Екипът разработва конфигурации, които измерват сърдечната честота, дишането, температурата, киселинността на тъканите и нивата на литий.
Сензорът за литий проследява литиевите йони в течността около клетките и показва как MiFi може да наблюдава лекарства като литий, който има тесен безопасен диапазон и при по-високи нива става токсичен. Когато електрониката и капсулиращите материали минат тестовете за издръжливост на многократно движение и продължително излагане на телесни течности, ще започне и изпитването върху хора.
Това е сериозно предимство, особено когато става дума за бъдещето на персонализираното здравеопазване. Приложението е от критично значение за пациенти, приемащи литиеви препарати, при които съществува сериозен риск от токсичност при предозиране.
Милена ВАСИЛЕВА
