Ученым из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне и из Медицинской школы Вашингтонского университета, похоже, удалось создать новый класс медицинских приборов.
Они разработали крошечный саморассасывающийся беспроводной прибор, который следит за изменением температуры и внутричерепного давления, а имплантируется под кожу головы. Это устройство очень важно для мониторинга за пациентами после хирургических операций на головном мозге или после тяжелых черепно-мозговых травм. Прибор снимает и передает различные параметры, а потом просто растворяется.
О своем достижении ученые сообщают в свежем выпуске престижного научного журнала Nature.
«Это новый класс электронных биомедицинских имплантов. Подобные системы могут применяться для самых разных клинических случаев. Они могут имплантироваться, или пациент может их просто проглатывать. После того как прибор становится ненужным, он сам растворяется, его не нужно удалять», – говорит ведущий автор исследования профессор Джон Роджерс (John A. Rogers).
Как объясняют ученые, после черепно-мозговых травм или операций на головном мозге очень важно следить за внутричерепным давлением пациента. Существующие технологии и приборы, позволяющие это делать, очень громоздкие и сильно ограничивают способность пациентов к передвижению. Часто сам по себе мониторинг с помощью приборов, оснащенных множеством проводов, может вызывать аллергические реакции, воспаления или даже кровотечения.
«Биоразлагаемый беспроводной прибор способен уменьшить все эти риски», – говорит профессор Роджерс.
Размер разработанного американскими учеными прибора составляет всего несколько миллиметров. Он состоит из ультратонких пластин биорастворимого силикона. Материал был также разработан в лаборатории профессора Роджерса.
В испытаниях на крысах прибор уже показал свою эффективность. Точность всех показателей была такой же, как у существующих приборов.
«Наша цель – довести разработку до такого уровня, чтобы такой прибор мог помещаться в любой орган и вести там мониторинг и передавать сигнал о различных показателях. И тогда врач может узнать своевременно о тех или иных проблемах, и это поможет предотвратить нежелательные последствия», – добавляет Роджерс.
В скором времени ученые планируют подготовить всё, чтобы приступить к клиническим испытаниям такого прибора уже на людях.
Команда профессора Джона Роджерса отличается удивительной плодотворностью. В создании деформируемых электросхем и устройств на их основе группа занимает лидирующие позиции в мире. Об этом свидетельствует и множество публикаций в самых авторитетных журналах.
В 2011 году ученым удалось впервые создать уникальный прибор – так называемую «электронную кожу» или электронный пластырь. Пластырь, напичканный электроникой, прикрепляется к коже и позволяет следить за работой сердца, мозга и мышц. Привычные аккумуляторы и проводные системы ученые заменили солнечными элементами питания. Итог таких преобразований – прозрачная сверкающая наклейка, изгибающаяся в любом направлении.
В 2014 году ученые пошли еще дальше и вместо привычной электроники стали использовать жидкие кристаллы. Они создали гибкий мини-прибор, состоящий из термочувствительных жидких кристаллов, который как пластырь прикрепляется к коже и фиксирует нарушения сердечного ритма и измеряет влажность кожи. Как только какой-то из показателей выходит за границы нормы, окраска прибора изменяется.
