Прорив у транспланталогії: вчені винайшли датчик, що може розчинятись в тілі людини

Датчики, які контролюють стан пацієнта під час та після медичних процедур, можуть бути дорогими, незручними та навіть небезпечними. Міжнародна група дослідників розробила високочутливий гнучкий газовий датчик, який можна імплантувати в тіло. Коли зникає потреба у ньому, то він безпечно розкладається у тілі до матеріалів, які засвоюються організмом.

Про це повідомляє ІА «Конкурент» із посиланням на дослідження Penn State University.

Вчені повідомили про розробку гнучкого датчика для імплантації, який може контролювати різні форми оксиду азоту (NO) та газу діоксиду азоту (NO2) в організмі.

«Моніторинг кількості цих газів важливий, оскільки в надмірній кількості вони можуть нашкодити здоров'ю людини», – каже Хуаню “Ларрі” Ченг, професор з розвитку кар'єри Дороті Квіггл з Департаменту інженерних наук та механіки та члена Інститут обчислювальних наук та даних.

Оксид азоту, який виробляється природним шляхом в організмі людини, відіграє важливу роль, оскільки розширює судини для посилення кровотоку, дозволяючи кисню та поживним речовинам циркулювати по судинах. З іншого боку, надмірна кількість діоксиду азоту спричиняє прогресування легеневих хвороб.

Команда науковців розробила датчик з матеріалів, які є еластичними і можуть біологічно розкладатися. Існують аналоги таких пристроїв, проте вони є занадто громіздкими для імплантації та не завжди показують точну кількість шкідливих газів в організмі.

За словами дослідників, компоненти такого пристрою проводять електрику, зокрема, магній та кремній. Вони є чутливими до оксиду азоту та можуть розкладатись в рідинах, і зрештою людське тіло може безпечно поглинати всі матеріали, з яких зроблено пристрій. Додатковою перевагою конструкції є те, що матеріали розчиняються досить повільно, що дозволяє сенсорам функціонувати в організмі під час періоду відновлення пацієнта.

"Силікон унікальний – це будівельний матеріал для сучасної електроніки, і люди вважають його надзвичайно стабільним, він може розчинятися дуже повільно, приблизно від одного до двох нанометрів на день, залежно від навколишнього середовища", – сказав Ченг.

Команда використовувала обчислювальні ресурси суперкомп'ютера ICDS Roar для створення моделювань, які можуть помічати мінімальні похибки показників, спричинені незначними змінами.

Команда дослідників стверджує, що в майбутньому можна створити схожий пристрій, що відслідковуватиме процес старіння організму та фіксуватиме мінімальні зміни у тілі людини.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: 

• Дослідники відкрили новий вид надпровідності
• Науковці розробили механізм, що доставлятиме ліки прямо до ШКТ
• Науковці винайшли маску, що самодезінфікується від денного світла
• Масу космічного пилу вимірюватимуть за допомогою радара