Исследователи Пекинского университета разработали новую систему мониторинга здоровья с использованием миниатюрных (миллиметрового размера), безчиповых и безбатарейных магнитных имплантов. Эти импланты, подобно другим беспроводным устройствам, способны передавать данные.
Разработка открывает уникальные возможности для непрерывного мониторинга биофизических и биохимических показателей организма в режиме реального времени.
«Наша миниатюрная система представляет собой захватывающий прорыв в области мониторинга здоровья. Внедрение крошечного магнитного импланта в организм позволит получать данные о вашем здоровье в режиме реального времени. Мы стремимся использовать такие импланты для улучшения методов контроля и управления здоровьем», - говорит ведущий исследователь проекта Хан Мэнди.
Как это работает?
Миниатюрный имплантируемый датчик устраняет необходимость в проводах, вживляемых микросхемах или громоздком считывающем оборудовании. Это приводит к снижению риска инфекций, улучшению биосовместимости и большей мобильности пациента.
Эксперименты на моделях крыс показали перспективность системы в измерениях таких важных показателей, как вязкость спинномозговой жидкости, внутричерепное давление и уровень глюкозы.
Система обладает большим потенциалом для непрерывного беспроводного мониторинга широкого спектра биофизических и биохимических показателей у живых организмов. Она может контролировать жизненно важные признаки и другие параметры в различных областях тела.
«Помимо контроля сигналов в головном мозге, универсальность нашей системы может быть расширена. Она может быть развернута для мониторинга широкого спектра жизненно важных признаков и параметров в различных областях тела, начиная с сердечно- сосудистых показателей, таких как артериальное давление и вязкость крови, до стоматологических и ортопедических нагрузок, внутрибрюшного давления и даже распределения молекул и клеток в организме», - говорит Вань Цзи, аспирант и соавтор статьи.
Согласно заявлению исследовательской группы, их изобретение открывает беспрецедентные возможности для диагностики, лечения и контроля множества острых и хронических заболеваний.
Система состоит из миниатюрных, безчиповых и безбатарейных магнитных имплантов, сопряженных с бесшовно интегрированным носимым устройством.
В отличие от традиционных методов, носимое устройство может вызывать затухающие колебания магнитных имплантов, а затем улавливать их последующие колебательные движения. Эти движения служат точными индикаторами биофизических условий вокруг импланта и концентрации определенных биохимических веществ, в зависимости от модификации поверхности.
Как и любое новшество, эта разработка сопряжена с трудностями. Хан Мэнди подчеркнул необходимость дальнейшего изучения и совершенствования долгосрочной стабильности и биосовместимости магнитных имплантов. «Для обеспечения долгосрочной стабильности и биосовместимости магнитных имплантов необходимы дальнейшие исследования и усовершенствования. Тем не менее, благодаря постоянному прогрессу технологий и углубленному изучению, ожидается, что эти проблемы будут эффективно решены».
Исследование поддержано различными источниками финансирования, включая Национальный фонд естественных наук Китая и Пекинскую нанофабрикационную лабораторию. Полное исследование опубликовано в журнале Science Advances.
