Cercetătorii de la Universitatea Stanford au depăşit ultimul prag ce împiedica adoptarea dispozitivelor medicale electronice implantabile, descoperind cum pot alimenta aceste dispozitive fără a fi nevoie să folosească fire.

Dezvoltarea extraordinară a nanotehnologiei a redus dimensiunile senzorilor şi a altor componente necesare pentru a deveni un „hacker” al propriului corp, însă bateriile nu au cunoscut un progres similar în ceea ce priveşte miniaturizarea.

Din acest motiv, cercetătorii pot crea dispozitive implantabile care pot stoca şi transmite date şi care pot livra medicamente, sau tatuaje electronice, însă nu există o metodă practică de alimentare a acestor dispozitive, specialişti fiind nevoiţi să recurgă la baterii voluminoase sau la fire care să ducă la o baterie situată în altă parte.

Acum, pentru prima dată, cercetătorii au reuşit să elimine nevoia de baterie, deschizând calea spre dispozitive operate fără fir, cum ar fi pacemakere, sisteme de livrare de medicamente şi aparate de monitorizare internă a corpului.

Noul dispozitiv poate fi introdus în corp printr-un cateter    

„Prin această metodă de transfer de putere, putem miniaturiza ultimul element care face ca dispozitivele medicale să fie atât de mari”, explică John Ho, coordonatorul studiului publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences în care este detaliată cercetarea.

„Putem să facem dispozitivul electronic să fie de dimensiunile unui bob de orez. Poate fi folosit pentru a alimenta oriunde în corpul uman, inclusiv în inimă sau în creier”, explică specialistul.

Noul dispozitiv este mai mic decât un bob de orez    

Tehnica a fost deja folosită pentru a crea un pacemaker funcţional pentru un iepure, dispozitivul fiind cu „mai multe ordine de mărime” mai mic decât cele deja existente. Cercetătorii se pregătesc de testele pe oameni, iar tehnologia ar putea părăsi în curând domeniul medical pentru a deveni disponibil în produse electronice destinate publicului larg, cum ar fi trackere implantate în mâini sau picioare, microfoane conectate prin Bluetooth ce sunt instalate în apropiere de corzile vocale şi alte tehnologii bionice.

Echipa condusă de inginerul Ada Poon a apelat la o metodă denumită „mid-field wireless transfer”, ce se bazeaz pe ideea că undele electromagnetice călătoresc diferit în funcţie de tipul de material pe care îl întâlnesc în cale. Poon a folosit această descoperire pentru a concepe o sursă de alimentare ce generază un tip special de unde ce îşi schimbă caracteristicile atunci când trece din aer în piele (într-un mod similar în care undele sonore călătoresc mai repede şi la distanţe mai mari prin şinele de tren decât prin aer, permiţând vibraţiilor roţilor să fie auzite înainte ca trenul să poată fi auzit). Prin această metodă, sursa de alimentare concepută de Poon poate depăşi limitele convenţionale, penetrând mai adânc în corp. Bobinele minuscule din dispozitivul implantabil vor putea recepţiona undele în interiorul corpului pentru a alimenta dispozitivul.

Noul dispozitiv este mai mic decât o monedă     

Poon crede că metoda sa ar putea duce la conceperea unor microimplanturi programabile, precum senzori ce monitorizează funcţiile vitale esenţiale, electrostimulatori ce modifică semnalele neuronale din creier şi sisteme de livrare de medicamente ce aplică substanţa exact la locul dorit.

Tehnologia a fost deja testată pe iepuri şi porci, iar dacă testele pe oameni vor fi încununate de succes, în câţiva ani vom putea să devenim „hackeri” ai propriului corp.

Surse: Stanford, Motherboard