9 июля 2020, четверг, 14:22
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

20 января 2016, 14:15

Созданы растворимые внутримозговые датчики

John Rogers

Международный коллектив ученых под руководством Уилсона Рэя (Wilson Z. Ray) из Медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Джона Роджерса (John A. Rogers) из Иллинойского университета разработал датчики, которые имплантируются в мозг пациента, а когда их работа выполнена, растворяются без следа.

Во многих случаях, особенно при лечение травм головного мозга, нейрохирурги должны постоянно контролировать внутричерепное давление у пациентов, чтобы вовремя предупредить опасные для жизни осложнения. Делается это обычно при помощи специальных сенсоров, которые имплантируются в мозг. Но потом такие сенсоры необходимо извлечь, хотя операция по их удалению несколько увеличивает риск для здоровья пациента.

В лаборатории Иллинойского университета, которая специализируется на создании гибких сверхтонких электронных устройств, так называемой «эпидермальной электроники», предложили решение этой проблемы. Мы уже рассказывали ранее о разработанных Джоном Роджерсом и его коллегами датчиках, которые устанавливаются на кожу человека и отслеживают различные показатели: энцефалограмму, кардиограмму, электрическую активность мышц (подробнее об этом можно прочитать в очерке «Электронные татуировки»). Теперь же ученые взялись за создание внутримозговых имплантатов, которые, к тому же, должны работать в течение нескольких дней, а потом растворяться без вреда для организма.

Растворимый сенсор сделан на основе биоразлагаемого полимера PLGA, который часто применяется в медицине. Полимерная мембрана закреплена на рамке из кремния и магния. Изменение давления окружающей жидкости заставляет мембрану изгибаться, что меняет электрическое сопротивление кремниевого датчика. После нескольких дней работы устройство целиком разлагается.

Один из авторов работы нейрохирург Рори Мерфи (Rory Murphy) для проверки созданных сенсоров имплантировал их лабораторным крысам. Как оказалось, новые устройства измеряют внутричерепное давление не хуже самых последних моделей, выпускаемых нынешними производителями. Они не вызывают какого-либо воспаления или иммунного ответа ни во время работы, ни после растворения. Концентрация кремния и магния в крови животных изменялась настолько незначительно, что это было трудно отследить.

На следующем этапе исследований разработчики планируют провести испытания датчиков в мозге свиней. Если и тут все пройдет успешно, они поставят вопрос перед регулирующими органами о разрешении клинических испытаний на людях и дальнейшего использования растворимых мозговых датчиков в медицинской практике. По мнению Рэя и Роджерса, этот процесс займет от трех до пяти лет.

Роджерс также планирует подготовить модель более долговечных датчиков, которые контролировали бы показатели организма в течение длительного срока, а потом бы тоже растворялись. Также команда Роджерса намерена создать устройства, измеряющие температуру, кислотность или скорость потока крови в сосуде, и обнаруживать присутствие определенных молекул. Другим направлением работы станет создание растворимых электростимуляторов для лечения травм нервной системы.

Итоги работы ученых описаны в журнале Nature.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.