Появился ультратонкий «компьютер на кости»

Группа исследователей из Университета Аризоны разработала ультратонкое беспроводное устройство, которое прирастает к поверхности кости и помогает врачам следить за здоровьем и заживлением костей в течение длительного времени. Устройство описали в статье журнала Nature Communications.

Исследователи отметили, что переломы, связанные с такими заболеваниями, как остеопороз, в среднем восстанавливаются несколько месяцев. Пока беспроводные костные устройства еще не прошли испытания и не одобрены для использования на людях, но их уже можно использовать для мониторинга и улучшения здоровья.

«Возможность постоянного контроля здоровья опорно-двигательного аппарата очень важна, — отметил Филипп Гутруф, ведущий автор исследования. — С помощью этого интерфейса мы, фактически, устанавливаем компьютер на кость. Технологическая платформа позволяет нам создавать исследовательские инструменты для ученых, чтобы узнать, как работает опорно-двигательный аппарат, и использовать собранную информацию для восстановления и терапии».

Ученые добавили, что поскольку мышцы находятся близко к костям и часто двигаются, важно, чтобы устройство было достаточно тонким, чтобы не раздражать окружающие ткани и не смещать их. Поэтому исследователи разработали клей, содержащий частицы кальция с атомной структурой, схожей с костными клетками, он используется для закрепления электроники на поверхности кости.

«Устройство толщиной в лист бумаги может соответствовать кривизне кости, образуя плотный интерфейс, — отметил Алекс Бертон, докторант в области биомедицинской инженерии и один из первых авторов исследования. — Им также не нужна батарея. Позже кость прирастает к самому датчику. Это позволяет образовывать постоянное соединение с костью и проводить измерения в течение длительных периодов времени».

Например, врач может прикрепить устройство к сломанной кости, чтобы следить за процессом заживления. Это может быть особенно полезно для пациентов с такими заболеваниями, как остеопороз, поскольку у них часто случаются переломы. Знание того, как быстро и насколько хорошо заживает кость, может также помочь в принятии клинических решений.

Автор: Ильнур Шарафиев

Источник: https://hightech.fm/2021/11/21/computer-on-bone