TUCSON, Arizona — (StudyFinds.org) — Mikrochip przyczepiony do kości w twoim ciele może być przyszłością w zapobieganiu osteoporozie. Naukowcy z University of Arizona opracowali ultracienki komputer, który, jak mają nadzieję, pewnego dnia będzie monitorował stan kości pacjenta z wnętrza jego ciała.

Mikrochip, który jest tak cienki jak kartka papieru i wielkości pensa, wykorzystuje technologię bezprzewodową do śledzenia stanu zdrowia kości i jej zdolności do gojenia się po urazach lub złamaniach.

„Jako chirurg jestem najbardziej podekscytowany wykorzystaniem pomiarów zebranych za pomocą elektroniki powierzchni osseosurface, aby pewnego dnia zapewnić moim pacjentom zindywidualizowaną opiekę ortopedyczną – w celu przyspieszenia rehabilitacji i maksymalizacji funkcji po urazach” – mówi współautor badania, dr David Margolis , adiunkt chirurgii ortopedycznej w UArizona College of Medicine, w komunikacie uniwersyteckim.

Zdrowie kości jest głównym problemem dla starzejących się populacji

Autorzy badania zauważają, że złamania kości spowodowane kruchością i stanami, takimi jak osteoporoza, powodują, że pacjenci spędzają więcej dni w szpitalach niż zawały serca, rak piersi i rak prostaty.

Chociaż ich nowy monitor zdrowia nie jest jeszcze gotowy do prób na ludziach, zespół jest przekonany, że te chipy mogą pewnego dnia poprawić standard opieki nad łamliwymi kościami i innymi powikłaniami związanymi ze starzeniem się.

„Możliwość monitorowania stanu zdrowia układu mięśniowo-szkieletowego jest bardzo ważna” – mówi współautor starszego roku Philipp Gutruf, adiunkt inżynierii biomedycznej i pracownik wydziału Craig M. Berge w College of Engineering. „Dzięki temu interfejsowi masz w zasadzie komputer na kości. Ta platforma technologiczna pozwala nam tworzyć narzędzia badawcze dla naukowców, aby odkryć, jak działa układ mięśniowo-szkieletowy i wykorzystać zebrane informacje, aby pomóc w regeneracji i terapii”.

Baterie nie są dołączone

Jeśli chodzi o przyczepienie małego chipa do kości, naukowcy musieli stworzyć komputer na tyle cienki, aby nie podrażniał mięśni otaczających kości. Gutruf dodaje, że ruch mięśni może również oderwać większy mikrochip bezpośrednio od kości.

„Cienka struktura urządzenia, mniej więcej tak gruba jak kartka papieru, oznacza, że ​​może ono dopasowywać się do krzywizny kości, tworząc ciasne połączenie”, donosi współautor Alex Burton, doktorant inżynierii biomedycznej. „Nie potrzebują też baterii. Jest to możliwe dzięki power casting i metodzie komunikacji zwanej komunikacją bliskiego pola lub NFC, która jest również wykorzystywana w smartfonach do płatności zbliżeniowych.”

Kolejną przeszkodą, którą zespół UArizona musiał pokonać, była naturalna zdolność kości do zrzucania starych komórek. Podobnie jak twoja skóra, kości również odnawiają swoje zewnętrzne warstwy, co oznacza, że ​​tradycyjny „klej” nie będzie działał do mocowania mikroczipa.

Badacz John Szivek – profesor chirurgii ortopedycznej i inżynierii biomedycznej – opracował klej zawierający cząsteczki wapnia, które są podobne do zwykłych komórek kości.

„Kość w zasadzie myśli, że urządzenie jest jego częścią i rośnie do samego czujnika” – dodaje Gutruf. „Pozwala to na utworzenie trwałego połączenia z kością i wykonywanie pomiarów przez długi czas”.

W jaki sposób lekarze będą używać elektroniki osseosurface w przyszłości?

Zespół uważa, że ​​lekarze będą w stanie przymocować te mikroczipy do złamanych lub złamanych kości podczas operacji, co będzie monitorować postęp procesu gojenia. Autorzy badania twierdzą, że byłoby to kluczowe dla pacjentów z osteoporozą, którzy często cierpią na refrakcje po poważnym urazie.

Wiedza w czasie rzeczywistym, jak dobrze kość się goi, może pomóc lekarzom w przyszłości w określeniu właściwych opcji leczenia po operacji. Może również informować lekarzy o tym, kiedy należy usunąć płytki i śruby, które często spajają kości po złamaniu.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

bbabo.Net