Un senzor implantat în creier ar putea detecta cancerul și traumatismele

Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Huazhong (HUST) au dezvoltat un nou senzor pe bază de gel care poate fi implantat în creier. De mărimea unui grăunte de nisip, noul senzor este „moale” și se poate descompune în organism în puțin peste o lună.

Speranța pentru acest senzor biodegradabil este că ar putea fi folosit pentru monitorizarea sănătății persoanelor cu leziuni la cap sau cu cancer. De asemenea, noul senzor pe bază de gel nu necesită nicio intervenție chirurgicală invazivă pentru a fi implantat.

• Cum ar putea banalul porumb să crească durata de viață a bateriilor?
• A fost detectată o nouă exoplanetă sub-Neptun care orbitează în jurul unei stele din apropiere

Atunci când a fost testat pe șobolani și porci, s-a constatat că senzorul funcționează la fel de bine ca și senzorii convenționali cu fir. Senzorul poate monitoriza parametrii cheie de sănătate, cum ar fi temperatura, pH-ul și presiunea.

Acest lucru înseamnă că noul senzor pe bază de gel ar putea fi folosit pentru a monitoriza creierul pacienților pentru a detecta tumori sau alte leziuni cerebrale.

„Este foarte probabil ca această tehnologie să fie utilă pentru domeniul medical”, a explicat coautorul studiului Yueying Yang, inginer biomedical la HUST din Wuhan, China.

Senzorul este de mărimea unui grăunte de nisip

„Este un studiu foarte cuprinzător”, spune Christopher Reiche, care este implicat în dezvoltarea de microdispozitive implantabile la Universitatea din Utah, în Salt Lake City.

Oamenii de știință lucrează de mulți ani la dezvoltarea de senzori implantabili pentru creier. Cu toate acestea, cele mai multe dintre aceste dispozitive folosesc fire pentru a transmite datele către medici.

Aceste fire sunt greu de introdus și de îndepărtat și creează deschideri în piele care pot permite virusurilor și bacteriilor să pătrundă în organism. Deși senzorii fără fir oferă o soluție la această problemă, raza lor limitată de comunicare și dimensiunea relativ mare au reprezentat obstacole.

Pentru a aborda aceste probleme, Yang și echipa sa au dezvoltat o serie de senzori în formă de cub de 2 milimetri folosind hidrogel. Hidrogelul este un material moale și flexibil utilizat în mod obișnuit în regenerarea țesuturilor și în administrarea de medicamente.

Acești senzori din gel își modifică forma ca răspuns la temperaturi, presiuni și niveluri de pH variabile. De asemenea, aceștia reacționează la vibrațiile cauzate de modificările fluxului sanguin din creier.

Se poate descompune în organism într-o lună

Profesioniștii din domeniul medical pot apoi să scaneze zona cu ajutorul unei sonde cu ultrasunete. Acest lucru le permite să detecteze schimbările în modul în care undele ultrasonice trec prin craniu, de la „reacțiile” senzorilor la schimbările de presiune, pH și temperatură, scrie InterestingEngineering.

Micile cuburi de gel se dizolvă complet în soluție salină după aproximativ patru luni și se degradează în creier după cinci săptămâni. Testele efectuate pe șobolani și porci au arătat că senzorii au fost capabili să detecteze schimbările infime de presiune și temperatură la fel de bine, dacă nu chiar mai bine, decât senzorii convenționali.

De exemplu, a fost capabil să detecteze modificări infime ale presiunii craniene cauzate de respirația porcului. Sondele cu fir, în comparație, nu au această sensibilitate. Julia Körner, un dezvoltator de senzori biomedicali pe bază de hidrogel la Universitatea Leibniz din Hanovra, Germania, consideră că, deși rezultatele sunt impresionante, sunt necesare lucrări suplimentare pentru a determina dacă senzorii vor fi siguri pentru utilizarea la om.

Principala preocupare este dacă subprodusele formate atunci când senzorii se descompun sunt dăunătoare sau se pot acumula în alte părți ale corpului. Tang a declarat că vor continua să investigheze siguranța sistemului lor.

Studiul a fost publicat în revista Nature.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Prima generație cu o rată a cancerului mai mare decât a părinților

A fost găsită o genă care ajută celulele canceroase să se răspândească în tot corpul

Testul de salivă de la domiciliu poate depista cancerul de prostată

Cazurile noi de cancer de piele au atins un nivel record în Marea Britanie