Новое поколение имплантируемых биосенсоров

Кит Джи Онг (Keat Ghee Ong) из Мичиганского технологического университета (США) разрабатывает новое поколение имплантируемых биосенсоров. Они могут не только показать врачам, хорошо (или не очень) идет процесс заживления после операции, но и возможно, помогут справиться с инфекцией. При этом сенсор не содержит чипов и не требует источника электроэнергии. В чем секрет? Попробуем разобраться вместе.

Изобретателя интересует создание искусственных покрытий для таких имплантируемых устройств как, например, искусственный коленный сустав. Датчики Онга отличаются тем, что вместо вживления устройства хирургическим путем вместе с протезом сустава само покрытие искусственного сустава будет являться датчиком. Это возможно при использовании покрытий на магнитоэластичной основе.

Подобные материалы меняют свои магнитные свойства под давлением. Следовательно, если есть те или иные узлы протеза подвергающиеся частым чрезмерным или, напротив, слишком малым нагрузкам, магнитное состояние покрытия с головой выдаст эту проблему врачам при не инвазивном сканировании.

Не менее важно и то, что в сильном магнитном поле покрытие вибрирует. От того бактерии, покрывающие вживляемые узлы и приборы, не могут удержаться на поверхности (и положить начало формированию там колоний), кроме того в таком "сбитом" состоянии бактерия более подвержена воздействию антибиотиков и воздействию собственной иммунной системы организма. Даже если бактерия «впилась» в поверхность и вибрация не может её стряхнуть, её размножение при воздействии вибрации замедляется, что может побудить бактерию к поиску другого места для жизни.

Кроме того, вибрация может помешать закреплению рубцовой ткани на поверхности имплантата — одной из основных проблем после такого рода операций. Обычно рубцовая ткань значительно ограничивает подвижность и время эффективной работы любого инородного тела. По словам Онга: небольшая вибрация покрытия может ослабить и предотвратить рост соединительнотканных клеток. "Вибрация как бы намекает клетке "Не стой там, иди прочь!".

Воздействие магнитоэластичных поверхностей имплантатов на бактерии и клетки живого организма пока проверено только на мышах. И пока все результаты экспериментов, по словам исследователя, согласуются с задуманным. На очереди — работа с имплантатами для человека.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Journal of Materials Science: Materials in Medicine.

http://vk.com/innovatmed Инновации в медицине. Александр Шаров.