Команда исследователей из Китая и Сингапура разработала имплантируемый миниатюрный датчик, способный осуществлять беспроводной ультразвуковой мониторинг сигналов внутри человеческого черепа. Об этом передает агентство Kazinform со ссылкой на Синьхуа.
В клинической практике при мониторинге физиологических показателей, таких как внутричерепное давление, использование обычных проводных датчиков требует хирургической имплантации, которая чревата риском заражения и послеоперационных осложнений, а также может ограничить двигательную активность пациентов. Кроме того, доступные беспроводные датчики относительно большие, что требует малоинвазивной хирургии при их имплантации.
Исследователи из Хуачжунского университета науки и технологий и Наньянского технологического университета разработали датчик в виде кубика гидрогеля с длиной стороны всего 2 мм, который можно имплантировать во внутричерепное пространство с помощью пункционной иглы.
После инъекции гидрогель деформируется в ответ на физиологические изменения окружающей среды, что приводит к смещениям пиковой частоты отраженных ультразвуковых волн. Согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Nature, эти смещения могут быть неинвазивно измерены с помощью беспроводного внешнего ультразвукового датчика.
Датчик способен одновременно измерять внутричерепное давление, температуру, значение pH и скорость кровотока. Глубина обнаружения может достигать 10 см.
Гидрогель сохраняет свою стабильность в течение 3-4 недель, затем примерно на пятой неделе начинает разлагаться и почти полностью деградирует в течение 18 недель, не вызывая заболеваний кровеносной системы и иммунных реакций у лабораторных мышей.
Эксперименты на животных с участием свиней показали, что датчик обладает превосходно чувствительными сенсорными возможностями, которыми не обладает обычный проводной датчик, говорится в исследовании.
— Наша технология ультразвукового зондирования универсальна и может быть адаптирована для использования не только в мозге, — отметил профессор Хуачжунского университета науки и технологий и один из авторов научной статьи Цзан Цзяньфэн.
