Беспроводной имплант, разработанный инженерами Калифорнийского университета в Беркли, измеряет насыщение кислородом живых тканей глубоко под поверхностью кожи. Устройство, которое по размеру меньше средней божьей коровки и питается от ультразвуковых волн, поможет врачам контролировать состояние пересаженных органов или тканей. Таким образом оно обеспечит раннее предупреждение о потенциальных проблемах после трансплантации.

Кроме того, технология открывает путь для создания множества миниатюрных датчиков. Они смогут отслеживать другие ключевые биохимические маркеры в организме, такие как pH или углекислый газ. Однажды они предоставят врачам минимально инвазивные методы мониторинга биохимии внутри функционирующих органов и тканей.

Используя ультразвуковую технологию в сочетании с интегральной схемой, можно создавать сложные имплантаты, которые проникают очень глубоко в ткани для получения данных от органов, отмечают ученые.

Схема кислородного имплантата размером 4,5 см в длину и 3 см в ширину. ΜLED, O2-чувствительная пленка и оптический фильтр составляют кислородный датчик и управляются интегральной схемой (IC). Пьезокристалл преобразует электронный сигнал от ИС в ультразвуковые волны, которые могут безопасно передаваться через живые ткани. Предоставлено: Калифорнийский университет в Беркли, изображение Сонера Сонмезоглу.

Большинство методов измерения оксигенации тканей предоставляют информацию только о том, что происходит у поверхности тела. Они основаны на электромагнитных волнах, которые проникают только на несколько сантиметров под кожу или ткани органа. Хотя существуют типы магнитно-резонансной томографии, которые предоставляют информацию о насыщении кислородом глубоких тканей, они занимают много времени и не предоставляют данные в режиме реального времени.

Новый датчик отличается от пульсоксиметров, которые используются для оценки насыщения крови кислородом. В то время как они измеряют долю гемоглобина в крови, устройство напрямую измеряет количество кислорода в тканях. Имплантат размером 4,5 см в длину и 3 см в ширину состоит из ΜLED, O2-чувствительной пленки и оптического фильтра. Само устройство управляются интегральной схемой (IC). Пьезокристалл преобразует электронный сигнал от IC в ультразвуковые волны, которые безопасно передаются через живые ткани.

Одно из возможных применений датчика — мониторинг пересаженных органов. Дело в том, что через несколько месяцев после трансплантации могут возникнуть сосудистые осложнения, которые приводят к дисфункции трансплантата.