08.08.2017 | Беспроводные медицинские имплантаты внутри тела

Устройства размером с рисовое зернышко, которые могут быть имплантированы глубоко внутрь тела, объявляют новую волну миниатюрной медицинской электроники для лечения различных заболеваний и облегчения болевых ощущений. Теперь благодаря ученому из Стэнфордского университета в Калифорнии, появился способ передать энергию внутрь тела без проводов.

Технология позволит отказаться от лекарств

Ада Пун является доцентом электротехники в городе Стэнфорд и много лет посвятила работе над поиском способа устранения громоздких батарей и неуклюжих систем подзарядки, что считается самым большим недостатком в применении имплантируемых медицинских устройств. Она и ее коллеги сообщают, что они разработали и протестировали способ безопасного и беспроводного перевода мощности на крошечные медицинские имплантаты, расположенные глубоко внутри тела. Ученые надеются, что новая технология откроет путь новому типу лекарств, который позволит лечить пациентов электроникой, а не таблетками. Технология может состоять из крошечных кардиостимуляторов, стимуляторов нервов для лечения болевых ощущений и устройства, над которыми еще предстоит работать.

По словам профессора Пуна, ученым предстоит сделать эти устройства настолько маленькими, насколько это возможно, для более легкого внедрения их в организм человека, и поиска новых способов лечения болезней и облегчения боли. Для тестирования новой беспроводной системы подзарядки, команда специалистов разработала крошечный кардиостимулятор, размером с рисовое зерно, который может получать энергию по беспроводной сети при помощи зарядного устройства. Устройство похоже на кредитную карту, которая прикрепляется над медицинским имплантатом, вне тела.

Инженерный прорыв

Достижение значимо, потому что до сих пор не было продемонстрировано ни одного подходящего метода для включения крошечных устройств внутри тела. Существующие методы хранения, сбора или переноса энергии требуют больших компонентов, которые не масштабируются до миллиметровых размеров. Прорыв сочетает безопасность ближнего поля с досягаемостью дальних волн. В основе изобретения лежит технический прорыв, который позволяет использовать новый тип беспроводной передачи энергии, используя примерно такую же мощность, как сотовый телефон. Метод может проникать глубоко внутрь тела, а независимые тесты, аналогичные тем, которые выполняются на сотовых телефонах, показывают, что система падает значительно ниже уровней воздействия, считающихся вредными для человека. Инженерный прорыв пришел, когда профессор Пун нашла способ сочетать два существующих метода - электромагнитные волны ближнего и дальнего поля - создать то, что она обозначает, как «волны среднего поля». Приземные волны уже безопасно используются в системах беспроводной связи, таких как слуховые имплантаты. Но, как следует из их названия, они могут передавать энергию только на короткие расстояния, и поэтому непригодны для питания глубоких имплантатов.