Имплантат, который способен измерять параметры здоровья… и затем безопасно растворяться
Команда корейских ученых разработала высокочувствительный гибкий газовый сенсор, который может быть имплантирован в организм, и после того, как в нем больше нет необходимости, способен безопасно разложиться на вещества, затем поглощаемые организмом.
Этот сенсор может контролировать различные формы окиси азота (NO) и диоксида азота (NO2) в организме. Мониторинг этих видов газов важен, потому что они могут играть либо полезную, либо, порой, вредную роль в здоровье человека.
Информация об этой разработке была опубликована в журнале NPG Asia "Materials".
Оксид азота, например, который вырабатывается естественным путем в человеческом организме, играет важную роль в здоровье, поскольку расслабляет или расширяет кровеносные сосуды для улучшения кровообращения, позволяя кислороду и питательным веществам циркулировать в организме. С другой стороны, воздействие диоксида азота из окружающей среды связано с прогрессированием таких состояний, как хроническая обструктивная болезнь легких. При этом оксид азота обладает высокой реакционной способностью и может быть преобразован в диоксид азота при воздействии кислорода.
Ученые изготовили сенсор из материалов, которые не только могут быть имплантируемы, гибкие и растяжимые, но и поддаются биологическому разложению. Т.е. он не только более эффективен при измерениях, чем, скажем, носимое устройство такого же назначения, но и не нуждается в удалении по прошествии определенного времени, как традиционные имплантаты.
По словам ученых, все компоненты биологически разлагаются в воду или в телесные жидкости, но остаются достаточно долго функциональными для получения информации об уровне газа. Для этого разработчики сделали проводники устройства из магния, а для функциональных материалов использовали кремний, который также высокочувствителен к окиси азота.
Организм может безопасно поглощать все материалы, используемые в устройстве. Дополнительным преимуществом конструкции является то, что материалы растворяются достаточно медленно, что позволяет датчикам функционировать в организме во время восстановительного периода пациента.
Сенсор был протестирован во влажных условиях и водных растворах, чтобы показать, что он может стабильно работать в жестких условиях внутри тела.
