Вчені навчилися «вирощувати» електронні пристрої на кістках людини. Вони допоможуть стежити за станом здоров'я

Команда дослідників з Арізонського університету розробила ультратонкий бездротовий пристрій, який можна «вирощувати» на поверхні кісток людини. Це допоможе стежити за станом кісткової тканини і здоров'ям всього організму.

Ультратонкі та гнучкі електронні пристрої можна імплантувати в пошкоджені кістки, щоб стежити за їх станом і підбирати оптимальні варіанти лікування

Технологія отримала назву osseosurface electronics, що дослівно перекладається як електроніка на кістковій поверхні. Вона являє собою ультратонкий бездротовий пристрій, який допомагає лікувати захворювання кісток і відстежувати загальні фізичні показники пацієнта. Дослідження, присвячене вивченню потенціалу цього пристрою, опубліковано в журналі Nature Communications.

Проблемні травми кісток, викликані різними захворюваннями, наприклад, остеопорозом, змушують пацієнтів проводити в лікарнях дуже багато часу. При цьому хворим можуть призначати препарати для прискорення загоєння кісток або поліпшення щільності кісткової тканини, але ці ліки можуть мати побічні ефекти. Тому лікарям необхідно більш точно оцінювати ступінь пошкодження, щоб підбирати дозування.

У цій ситуації вчені з Арізонського університету (США) запропонували нову технологію - електроніку, яка може збирати інформацію про стан кісткової тканини, а також про загальне здоров'я організму. Нововведення полягає в тому, що вона вбудовується безпосередньо в пошкоджену кістку, а не «приклеюється» зверху. Верхні шари кісткової тканини оновлюються точно так само, як і зовнішній шар шкіри - епідерміс, тому якщо прикріплювати пристрій за допомогою традиційного медичного клею, то він відвалиться через кілька місяців. Щоб вирішити цю проблему, один з авторів дослідження, професор ортопедії та біомедичної інженерії Джон Сівек запропонував концепцію особливого клею, який містить частинки кальцію з атомною структурою, подібною до клітин кісткової тканини.

За словами автора розробки, кістка сприймає цей клей як частину самої себе, за рахунок чого такі електронні пристрої можуть ніби воростати в кісткову тканину і зберігатися в ній протягом тривалого часу. Тому вчені можуть стежити за станом кісток і не змінювати пристрій раз на кілька місяців.

"Можливість стежити за здоров'ям опорно-рухового апарату дуже важлива, - поділилися автори роботи. - За допомогою цього інтерфейсу у нас, по суті, є комп'ютер на кістці. Ця технологічна платформа дозволяє нам створювати дослідницькі інструменти для вчених, щоб з'ясувати, як працює опорно-руховий апарат, і використовувати зібрану інформацію для поліпшення відновлення і терапії ".