Досега те бяха трудни за намиране. Настоящите електромагнитни или акустични методи са ограничени и неточни.
Ефективността на миниатюрните медицински изделия, които наблюдават здравето и транспорта на лекарства, зависи от точното местоположение в човешкото тяло. Определянето на местоположението им и комуникацията с тези „министерства“ досега е било предизвикателство. Но проблемът е решен: благодарение на микрочип, който работи на подобен принцип като ядрено-магнитен резонанс.
Докладът беше предоставен от Техническия университет на Калифорнийския университет. Изследването е публикувано в научното списание Nature Biomedical Engineering.
Прецизно позициониране
Една от целите на медицинските изследвания е да се разработи един вид „мъдро хапче“. Малки устройства, способни да измерват рН, температура, налягане, концентрация на захар и други показатели за здравето на пациента.
Те също така пускат наркотици. Точно на мястото в тялото, където са необходими.
„Искаме да изградим устройство, което преминава през храносмилателния тракт и не само ни казва къде се намира, но също така предоставя информация за функциите на различни части на тялото“, каза Мануел Монж.
Развитието на тези устройства е възпрепятствано от невъзможността за точното им локализиране. Настоящите електромагнитни или акустични методи са ограничени и неточни.
Изследователи от Техническия университет в Калифорния намериха решение. Те разработиха микроскопичното медицинско устройство ATOMS, което работи подобно на ядрено-магнитен резонанс.
Имитира атоми
Ядрено-магнитен резонанс дава възможност да се определи местоположението на специфични атоми в тялото на пациента с помощта на магнитни полета. Това е така, защото градиентът на магнитното поле кара атомите да трептят на различни честоти на две различни места.
Новото устройство използва и магнитни полета. Благодарение на набор от интегрирани сензори и резонатори, микрочипът имитира трептенето на атомите, изложени на някаква част от градиента на магнитното поле.
Естеството на променящите се трептения определя честотата на сигнала, предаван от безжичния предавател на чипа.
„Искахме също да използваме елегантния принцип на магнитния резонанс чрез компактна интегрална схема. А устройствата ATOMS всъщност резонират на различни честоти в зависимост от това къде се намират в магнитното поле “, обяснява един от създателите на устройството Михаил Шапиро.
Редакторът Zdeněk Urban също разработи темата в статията си днес:
Лек размер
Новият чип е наистина миниатюрен. Повърхността му е само 1,4 квадратни милиметра. Въпреки това отговаря на очакванията.
Чипът ATOMS премина успешно тестове върху лабораторни мишки. В сложната среда на живия организъм учените успяха да го локализират с отклонение по-малко от един милиметър.
Устройството е мащабируемо за устройства с различни размери. И според авторите те значително ще ускорят развитието на мъдри таблетки, които наблюдават храносмилателния тракт, кръвта или мозъка на пациентите.