В медицине всё чаще применяются имплантируемые устройства, которые помогают контролировать здоровье, стимулировать нервы и поддерживать работу органов. Однако такие приборы имеют серьезные недостатки: аккумуляторы быстро разряжаются, а беспроводная передача данных и энергии сталкивается с техническими трудностями. Использование физических разъемов также не решает проблему, так как открытые раны повышают риск инфекций, а жесткие элементы могут повредить ткани.
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне предложили новый подход, разработав мягкий порт Implantable Bioelectronic Outlet (IBO). Этот порт представляет собой скрытую под кожей «розетку» для подключения внешних устройств. Для передачи данных, зарядки или электростимуляции достаточно ввести через кожу тонкую иглу в порт. Конструкция порта изготовлена из пористого полимерного материала с отверстиями шириной около 150 микрометров. Внутренние стенки покрыты проводящим полимером, что обеспечивает проводимость тока при сохранении гибкости. Порт защищён водостойким силиконовым слоем, а несколько слоев губки скреплены гибким силиконом, что делает устройство устойчивым к условиям внутри тела.
Авторы разработки отмечают, что технология эффективно решает основные проблемы, возникающие при использовании имплантируемой биоэлектроники, особенно в области передачи сигналов и организации питания устройств.
Работоспособность и безопасность IBO были проверены в экспериментах. Сначала провели механические и электрические тесты, затем имплантировали порты грызунам. В ходе испытаний удалось передавать цифровые сигналы мозга со скоростью 16 мегабит в секунду, заряжать батарею и подавать импульсы для стимуляции нервов. Устройства оставались функциональными более года, и окружающие ткани не проявляли выраженных рубцов или воспалений. Дополнительно технологию испытали на свиньях, где порт использовался для электростимуляции зрительного нерва, и результаты оказались сопоставимы с применением стандартного проводного соединения.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances. Авторы считают, что IBO станет надежным и безопасным способом подключения оборудования к имплантам, что расширит возможности биоэлектроники и снизит риски для пациентов.
Ранее Наука Mail сообщала о создании импланта для управления активностью мозга с помощью температуры.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.