Исследователи Университета Аризоны разработали беспроводные микрокомпьютеры для имплантации в кость

Исследователи Университета Аризоны разработали ультратонкое беспроводное устройство, предназначенное для имплантации в кости для мониторинга состояния тканей пациентов. Данные, полученные от костных имплантов, позволят оказывать индивидуальную ортопедическую помощь, помогая, например, ускорить реабилитацию после травм с учётом собранных данных.

По словам учёных, наличие «компьютера в кости» позволяет создавать исследовательские инструменты, способные передать точные данные о работе опорно-двигательного аппарата и использовать собранную информацию для профилактики, терапии и реабилитации.

Поскольку мышцы плотно прилегают к кости и постоянно находятся в движении, важно, чтобы устройство было достаточно тонким, чтобы не раздражать прилегающую ткань и не быть отторгнутым.

Разработанное устройство можно деформировать в соответствии с формой кости и оно не требует аккумуляторов. Для взаимодействия с внешней электроникой применяется технология, аналогичная NFC-чипам, используемым, например, в смартфонах и банковских картах для бесконтактных платежей.

Поскольку внешние слои костей «обновляются» подобно внешним слоям кожи, традиционные способы крепления к тканям не подходят — даже с использованием специального клея устройство было бы отторгнуто в течение нескольких месяцев.

Для решения этой проблемы разработан специальный клей, содержащий частицы кальция, со структурой, почти идентичной клеткам кости. Благодаря этому учёным удалось «обмануть» кость, заставив её считать микрокомпьютер своей частью. Это позволяет сформировать постоянную «связь» с костью и делать замеры в течение длительного времени. Например, врач может закрепить устройство на сломанной или треснувшей кости для отслеживания процесса лечения.