Инженеры из Университета Тафтса (США) разработали диагностическое устройство, которое состоит из тончайших нитей, пронизывающих ткани тела. С помощью образованных такими нитями трехмерных сетей, начиненных электронными наносенсорами, можно в режиме реального времени следить за физиологическими изменениями в организме. Описание изобретения опубликовано в журнале Microsystems & Nanoengineering.
Эксперименты на крысах показали, что «нитяные» сенсорные сети способны точно и быстро давать информацию об уровне артериального давления, температуре, уровне кислотности, глюкозы в тканях и так далее. На основании этих данных можно судить, например, о том, как идет заживление раны, или распространяется инфекция, или в каком состоянии биохимический баланс в организме. Результаты измерений беспроводным способом поступают на смартфон или компьютер врача.
«Тот факт, что трехмерные “нитяные” сети вживлены непосредственно в ткани или орган, представляет возможности, которые недоступны уже существующим гибким диагностическим платформам, — подчеркнул один из авторов разработки Самир Сонкусале (Sameer Sonkusale). — Мы рассчитываем, что такие устройства на основе нитей будут входить в комплект хирургических имплантатов, различных “умных” пластырей. Их можно использовать для персонального мониторинга здоровья».
Сонкусале и его коллеги уверены, что их разработка станет основой для нового поколения имплантируемых диагностических медицинских устройств. До сих пор структура таких устройств была двухмерной, поэтому польза от них ограничена (например, лишь данными о процессах, происходящих на коже). Кроме того, материалы для изготовления таких устройств очень дороги и требуют специальной предварительной обработки. «В отличие от них, нити — это очень распространенный, дешевый, тонкий и гибкий материал, которому можно легко придать самую сложную форму. Благодаря естественной способности нитей проникать сквозь тончайшие отверстия, диагностические инструменты можно доставлять прямо в ткани», — добавил еще один автор изобретения Пурия Мостафалу (Pooria Mostafalu).
