Имплантат под кожу для дистанционного анализа крови

Благодаря новым крошечным имплантатам, в будущем, проблема со сдачей анализов будет решена.

Группа ученых из Федерального Политехнического Института Лозанны (EPFL) разработали миниатюрное электронное устройство, которое может быть имплантировано под кожу, чтобы обеспечить немедленный анализ веществ, обнаруженных в крови.

С помощью данного устройства доктора будущего смогут исследовать органические кислот в вашем организме, при этом, результаты исследований будут сразу же передаваться на компьютер, где будут проанализированы врачом.

Под руководством ученых EPFL Джованни де Микели (Giovanni de Micheli) и Сандро Кэррера (Sandro Carrara), команда говорит, что устройство позволит врачам лучше контролировать пациентов, особенно лиц, страдающих хроническими заболеваниями или проходящих курс химиотерапии.

Не смотря на свои крошечные размеры, (устройство размером примерно с полдюйма), оно включает в себя пять датчиков, катушки для беспроводного питания и мелкой электроники, которые излучают радиоволны безопасной частоты.

«Идея заключается в формировании окончательного вида устройства, имплантат должен быть таким, что бы с помощью шприца, его можно было вставить под поверхность кожи», рассказал Кэррера изданию Discovery News. «Оно может быть безболезненно удалено, для этого следует просто потянуть за ленту».

Каждый датчик покрыт специальными ферментами, которые помогут в выявлении специфических веществ в организме, таких как лактата, глюкоза и АТФ.

«Мы также обнаружили билирубин, допамины и другие нейротрансмиттеры, такие как глутамат,» говорит Кэррера. «Сила этого устройства заключается в том, что оно обеспечивает одновременное обнаружение нескольких метаболитов одновременно».

Как только датчик соберет все данные, и информация может быть передана из имплантата через Bluetooth на смартфон пациента, результаты сразу будут переданы врачу. Таким образом, врачи смогут дистанционно контролировать условия и тонкие настройки оборудования для будущей диагностики и лечения.

«Этот имплантат позволит обеспечить постоянный уход за пациентом, мы сможем контролировать его состояние днем и ночью, всего лишь с небольшим дискомфортом для него», заявил по электронной почте Де Микели.

Ферменты, которые покрывают устройства, имеют ограниченный срок службы. Кэррара говорит, что его команде удалось создать датчики, которые смогут прослужить более двух месяцев, и этого времени должно быть достаточно для исследований, которые будут проводиться. Как только качество ферментов ухудшиться, устройство может быть легко удалено, или заменено другим имплантатом со свежими ферментами.

Одной из самых больших проблем при создании датчиков, стала его чувствительность. «Потеря площади (устройство крошечного размера) напрямую означает потерю тока», говорит Кэррера. «Нанобиоэлектроника была использована для повышения чувствительности датчика и развития малошумной электроники, чтобы дать нам возможность получить надежный сигнал».

Имплантат может быть особенно полезным для работы с больными раком, проходящими курс химиотерапии. Онкологи обычно используют анализы крови, чтобы измерить толерантность пациента к определенной дозе. Де Микели считает, что это устройство может обеспечить более точное исследование и определение толерантности пациента.

«В случаях хронических больных или пациентов, которым необходим постоянный контроль», сказал Кэррера: «Врач может напрямую получать регулярные уведомления на свой смартфон или iPod.»

Специалист говорит, что это первое в мире устройство, разработанное достаточно небольшим размером, способное обеспечить все условия для мониторинга нескольких молекул одновременно.

«Имплантаты, которые сегодня есть на рынке, способны обрабатывать только механические или электрические сигналы», сказал он. «Другие устройства могут только обнаруживать глюкозу.»

Устройство все еще находится в фазе прототипа, и было протестировано только на животных, однако, дальнейшие исследования, по оптимистичным оценкам ученых, должны так же показать положительные результаты. Если имплантат зарекомендует себя с лучшей стороны, то он будет доступен уже в течение четырех лет.

Результаты исследования были недавно опубликованы и представлены на DATE 13, крупнейшей конференции посвященной электроники в Европе.