Складной датчик-оригами: новый способ следить за здоровьем изнутри

Представьте: крошечный имплант, который вводится через крошечный разрез, разворачивается под кожей, как оригами, и непрерывно следит за вашим сердцем и дыханием. Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Учёные из Имперского колледжа Лондона разработали устройство под названием MiFi, которое уже успешно протестировали на крысах. И это может стать настоящим прорывом в медицине.

Почему это важно?

Обычные имплантируемые датчики сталкиваются с проблемой: чтобы работать хорошо, им нужно быть большими. Ведь внутри должны поместиться электроника, батарея и другие компоненты. Но MiFi решает эту проблему гениально просто — он складывается, как оригами, во время введения, а потом разворачивается под кожей до размеров квадрата 2,1 см на 0,3 мм толщиной. Это позволяет сделать устройство минимально инвазивным, то есть травмирующим организм по минимуму.

Как это работает?

Внутри MiFi — несколько датчиков. Например, акселерометр, который улавливает малейшие движения грудной клетки, чтобы посчитать частоту сердечных сокращений и дыхания. Работает он без батареек — питание передаётся беспроводно через технологию NFC, ту самую, что используется для бесконтактной оплаты картой. Информация с датчика тоже передаётся по беспроводной связи на компьютер.

Что показали тесты?

На крысах MiFi показал точность, сопоставимую с нательными мониторами, которые крепятся на кожу. Но у него есть преимущество: он стабильнее. Нательные датчики иногда сбоят и выдают нереалистичные значения, а MiFi работает чётко. Кроме того, он даёт доступ к межклеточной жидкости, которая окружает клетки. В ней содержатся биомаркеры, очень похожие на те, что в крови, но без факторов свёртывания, которые могут мешать работе датчиков. Это значит, что в будущем MiFi сможет отслеживать уровень метаболитов, ферментов, лекарств и антибиотиков в реальном времени — то, что невозможно надёжно определить по поту.

Что дальше?

Пока это только эксперименты на животных. Устройство было имплантировано крысам всего на час, и хотя процедура вызвала небольшое воспаление, его негативные последствия были минимальны. Следующий шаг — более длительные исследования на животных, чтобы убедиться в безопасности и долгосрочной работе. Учёные надеются, что в будущем такой датчик можно будет использовать для непрерывного мониторинга здоровья у людей, не увеличивая его размер — ведь размер зависит не от размера пациента, а от возможностей самого устройства.

Что это значит для нас?

Если всё получится, мы получим устройство, которое можно вживить под кожу один раз и забыть о нём — а оно будет следить за нашим здоровьем 24/7. Это поможет вовремя заметить проблемы с сердцем, дыханием или другие отклонения. Конечно, до этого ещё далеко, но первые шаги уже сделаны. И кто знает, может быть, через несколько лет такой датчик станет таким же обычным делом, как умные часы, только надёжнее и точнее.