Вчені створили унікальні самозарядні імплантати для хребта

Науковці з кафедр цивільного будівництва та нейрохірургії Піттсбурзького університету представили інноваційний імплантатдля спини, який здатен самостійно виробляти енергію та передавати дані про загоєння хребта після операції без використання батарей чи електроніки, повідомляє Interesting Engineering.
Щороку мільйони людей проходять через операцію спондилодезу – процедуру, під час якої суміжні хребці з’єднуються для стабілізації хребта. Зазвичай лікарі контролюють процес загоєння за допомогою рентгенівських знімків і фізичних оглядів, однак нові сенсори можуть суттєво спростити цей процес.
Ідея пристрою належить доценту Амiру Алаві, який раніше створював датчики для моніторингу стану мостів. Ті пристрої працювали автономно, надсилали сигнали при виявленні пошкоджень і не потребували зовнішнього живлення. Вчений зрозумів, що подібний принцип можна застосувати й до медичних імплантатів.
Нові метаматеріальні імплантати одночасно стабілізують хребет і контролюють його стан під час відновлення. Вони складаються з чергуючих провідних і непровідних шарів, які збирають енергію та генерують сигнали під тиском – без будь-яких батарей чи електронних компонентів.
Сигнали з імплантата передаються на електрод, розташований на спині пацієнта, а звідти -у хмарне сховище, де лікарі можуть аналізувати дані у реальному часі. Під час загоєння сила сигналу знижується, що дозволяє фахівцям спостерігати динаміку процесу без рентгенівського опромінення.
Наразі імплантати успішно пройшли лабораторні випробування, а наступним етапом стане тестування на тваринах. Якщо результати будуть позитивними, вчені планують розпочати клінічні випробування на людях, відкриваючи нову еру у відновленні після операцій на хребті.