Электронные "татуировки" смогут контролировать мозг, сердце и мышцы

Новые электронные устройства наподобие татуировок, такие же мягкие и податливые, как настоящая кожа, могли бы контролировать функционирование сердца, мозга и мышечной массы на предмет каких-либо изменений, и автоматически находить любые проблемы.

"Мы пытаемся заполнить этот пробел от электроники, основанной на кремниевых пластинах до биологической, тканеподобной электроники, которая устранит различия между электроникой и телом", - отметил один из авторов, исследователь Джон Роджерс (John Rogers) из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне.

Такие электронные "татуировки" могли бы контролировать и доставлять электрические импульсы в живую ткань. По словам Роджерса, они откроют дверь в абсолютно новый спектр, как называют его исследователи, "био-интегрированного" медицинского оборудования.

Например, электронные татуировки можно было бы использовать для предотвращения эпилептических припадков или отслеживать с их помощью работу сердца в режиме реального времени. Традиционные электронные устройства не подходят для этих областей. Вместо громоздких и ломких имплантатов у врачей могут появиться подвижные и тонкие устройства.

Временные цифровые "татуировки" напоминают маленькие компьютерные чипы и сделаны они из крошечных волнистых кремниевых структур, содержащих схемы, которые тоньше человеческого волоса. Они крепятся непосредственно к коже и могут сгибаться и растягиваться. Встроенные электроды могут упростить медицинскую диагностику, выступая в качестве входных устройств компьютера, и даже управлять им с помощью речи, если он имплантирован в горло.

Прототипы подобных схем проходят сейчас испытания. Они могут обнаружить движение мышц, работу сердца и мозговые волны и могут крепиться к поверхности кожи наподобие временной татуировки. Прототипы эластичной электроники могут обнаружить электрическую активность организма почти так же хорошо, как это делают обычные, жесткие электродные устройства, используемые в настоящее время.

Как говорит исследователь Цонганг Хуань (Yonggang Huang) из Северо-западного университета, основной проблемой, с которой они столкнулись, - это сделать электронику какой же мягкой, как кожа. Эластичная электроника, выполненная из кремниевых волокон, может растягиваться и скручиваться, следуя за изгибами органа, к которому крепится. Так, электроника укладывается вокруг сердца, "как чулок", поясняет Роджерс.

Экспериментальная модель Роджерса подключается к электронной схеме сердца и следит за его биением. Она отправляет электронный ток, чтобы исправить сердцебиение в случае возникновения "неполадок". Исследователь надеется, что аналогичный имплантат сможет контролировать и мозг, что может помочь в лечении эпилепсии.

Просмотров: 312