Miniaturowy sensor pomoże we wczesnym wykrywaniu tętniaków mózgu
| Gospodarka Projektowanie i badaniaTechniki produkcji czujników metodą mikrowytwarzania ostatnimi laty znacząco się rozwinęły, pozwalając naukowcom stworzyć miniaturowe implanty na poziomie wyższym niż kiedykolwiek wcześniej. Nowe technologie w połączeniu z wydajnymi protokołami komunikacji bezprzewodowej zapoczątkowały generacje sensorów wykorzystywanych w sektorze zdrowia do szybkiej i bezpiecznej diagnostyki. Zaprezentowane przez Roberta Herberta oraz Woon-Hon Yeo z Georgia Institute of Technology (GIT) rozwiązanie ma zrewolucjonizować wykrywanie oraz leczenie tętniaków mózgu.
Największym problemem powstrzymującym dotychczas naukowców przed stworzeniem implantu pozwalającego na wykrywanie tego rodzaju tętniaków jest ich lokalizacja. Ze względu na budowę naczyń krwionośnych w mózgu implant musi być rozciągalny i łatwo zginalny, będąc przy tym na tyle małym, żeby nie zaburzać przepływu krwi.
Obecnie najpopularniejszą metodą diagnozowania i obrazowania tętniaków mózgu jest czteronaczyniowa angiografia mózgu (prześwietlenie RTG po podaniu kontrastu). Badanie mniej inwazyjne - angiografia z wykorzystaniem tomografii komputerowej - nie daje równie precyzyjnego wyniku. Według twórców implant jest nie tylko mniej inwazyjną i bezpieczniejszą dla pacjenta metodą, ale i dokładniejszą.
Czym właściwie jest nowy sensor?
Zespół z GIT zastosował w swoim rozwiązaniu technologię druku aerozolowego (AJT) pozwalającą uzyskać wymaganą precyzję oraz parametry. Sensor składa się z 4 warstw zamkniętych bezszwowo w miękkim elastomerze (patrz zdjęcia). Aby utworzyć implant, warstwa ochronna pleksi została nałożona na szklane podłoże uprzednio pokryte poliimidem działającym jak izolator. Na tak utworzony materiał została nałożona elektroda pojemnościowa - nanocząsteczki srebra. W końcowym procesie pleksi zostało rozpuszczone w kąpieli acetonowej. Cały ten skomplikowany proces pozwolił uzyskać niezwykle giętki i rozciągliwy sensor.
Zasilany indukcyjnie, przez zewnętrzne urządzenie, implant umieszczany jest w systemie krwionośnym mózgu pacjenta. Sensor wraz z pozostałymi urządzeniami tworzą obwód rezonansowy LC o częstotliwości rezonansowej zmieniającej się w zależności od przepływu krwi, która to zmiana jest wykrywana przez drugi, zewnętrzny, sensor poza ciałem pacjenta. Zakres wykrywalnych zmian w przepływie krwi to aż 0,05 ml na sekundę.
- Jedną z najciekawszych rzeczy w naszym sensorze jest to, że może zostać z łatwością zintegrowany ze stentami i innymi sposobami leczenie tętniaków, których obecnie powszechnie używają lekarze - poinformował autor czujnika Woon-Hon Yeo.
Jak niemal przy każdym nowatorskim rozwiązaniu medycznym należy być nieco sceptycznym w kwestii tego, czy aby na pewno zrewolucjonizuje ono swoją dziedzinę. Niemniej oczywiste jest, że to właśnie nanoimplanty i mikroelektronika są przyszłością medycyny, a zespół z GIT uczynił duży krok naprzód w rozwoju leczenia tętniaków.
(PM)
