Биомедики создали имплантат для плавания по кровотоку

Новое крошечное устройство способно нести разные сенсоры или лекарство. Оно умеет передвигаться в потоке жидкости контролируемым образом. При этом питание чип получает извне, что как раз и позволило сократить его размеры настолько, чтобы он мог проходить по крупным сосудам.

Скорость плавания нового чипа составляет порядка 0,5 см/с (кадр Ada Poon/ Stanford School of Engineering).

Ада Пун (Ada Poon) и её коллеги из Стэндфорда представили на Международной конференции по микросхемам (ISSCC) в Сан-Франциско прототипы беспроводных чипов-имплантатов. Они предназначены для медицинского обследования пациента, а в перспективе и для лечения, то есть доставки препаратов или выполнения микрохирургических операций (к примеру, чистки сосудов).

Один из образцов плавающих чипов (фото Ada Poon/ Stanford School of Engineering).

В этой работе Пун прежде всего интересовала передача энергии на чип извне, сквозь кожу, жир и мышцы. Ведь такая передача позволяла избавить микроскопическую «подлодку» от громоздких и небезопасных (при коррозии корпуса) батарей.

Подобные системы передачи электричества ранее были успешно опробованы на стационарных имплантатах.

А вот зонд, плывущий в кровотоке, нуждался в особом решении, поскольку его приёмная антенна не могла быть слишком большой.

Ада со товарищи провели численное моделирование и установили, что взаимодействие человеческого тела с электромагнитными волнами не вполне такое, как представлялось раньше. Говоря упрощённо, группа Пун открыла, что высокочастотные волны определённого диапазона проникают в толщу тканей существенно глубже, чем можно было предположить.

Пун выяснила, что оптимальная частота для передачи энергии на имплантат находится в районе одного гигагерца. «Это примерно в 100 раз выше, чем считалось ранее», — утверждает Ада. Значит, антенна внутри плавающего чипа могла быть в сто раз мельче при той же передаваемой мощности, что и в низкочастотных системах с антеннами поперечником в сантиметры. В новых чипах антенну удалось уменьшить примерно до 2 мм2.

Стэндфордские специалисты разработали два типа плавающих имплантатов, отличающихся способом привода. Первый генерирует небольшой ток в самой крови. Ток взаимодействует с внешним полем и создаёт движущую силу. Второй тип использует нечто вроде микроскопического весла – маленькой проволочной петли, которая колеблется при попеременном прохождении через неё тока разной полярности.

Самоходный чип открывает новую главу в диагностике и терапии. «Возможностей для улучшения — масса. Предстоит выполнить немало работы, прежде чем эти устройства будут готовы для медицинского применения, — говорит Пун. — Но впервые за последние десятилетия возможность построения подвижных имплантатов кажется ближе, чем когда-либо».


Леонид Попов, Membrana.ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Микропузырьки оказались удивительно эффективны в борьбе с ракомМикропузырьки оказались удивительно эффективны в борьбе с раком
Новый свиной грипп опасен и может вызвать еще одну пандемиюНовый свиной грипп опасен и может вызвать еще одну пандемию
Пентагон впервые разрешил SpaceX повторно использовать Falcon 9 после запуска военного спутникаПентагон впервые разрешил SpaceX повторно использовать Falcon 9 после запуска военного спутника
Зафиксирована самая длинная молния в мире протяженностью 700 кмЗафиксирована самая длинная молния в мире протяженностью 700 км
Физики из CERN открыли необычную частицуФизики из CERN открыли необычную частицу
Блок рекламы


Похожие новости

Ученые создали ударные волны сверхновых на ЗемлеУченые создали ударные волны сверхновых на Земле
Киборги уже рядом: китайские ученые создали искусственный глаз, который видит лучше настоящегоКиборги уже рядом: китайские ученые создали искусственный глаз, который видит лучше настоящего
В США создали первую подробную геологическую карту ЛуныВ США создали первую подробную геологическую карту Луны
В Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИВ Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИ
Инженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часовИнженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часов
В США создали активный голеностопный экзоскелетВ США создали активный голеностопный экзоскелет
Разработан универсальный носитель для струйной 3D-печати имплантатовРазработан универсальный носитель для струйной 3D-печати имплантатов
Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомовФизики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Австралийские ученые воссоздали коронавирусАвстралийские ученые воссоздали коронавирус
В Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInformВ Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInform
Последние новости

Подгружаем последние новости