Поки що їх було важко знайти. Поточні електромагнітні або акустичні методи обмежені та неточні.
Ефективність мініатюрних медичних приладів, які контролюють стан здоров'я та транспортують наркотики, залежить від точного розташування в організмі людини. Визначити їх місцезнаходження та спілкуватися з цими "міністерствами" досі було непросто. Але проблема вирішена: завдяки мікрочіпу, який працює за подібним принципом, як магнітно-резонансна томографія.
Звіт проголосив Технічний університет Каліфорнійського університету. Дослідження було опубліковане в науковому журналі Nature Biomedical Engineering.
Точне позиціонування
Однією з цілей медичних досліджень є розробка свого роду «мудрої таблетки». Невеликі прилади, здатні вимірювати рН, температуру, тиск, концентрацію цукру та інші показники стану здоров’я пацієнта.
Вони також випускають наркотики. Саме в тому місці в тілі, де вони потрібні.
"Ми хочемо створити пристрій, який проходить через травний тракт і не тільки повідомляє нам, де він знаходиться, але також надає інформацію про функції різних частин тіла", - сказав Мануель Монж.
Розвитку цих пристроїв перешкоджає неможливість точного їх розташування. Поточні електромагнітні або акустичні методи обмежені та неточні.
Дослідники з Технічного університету Каліфорнії знайшли рішення. Вони розробили мікроскопічний пристрій ATOMS, який працює подібно до магнітно-резонансної томографії.
Він імітує атоми
Магнітно-резонансна томографія дозволяє визначити розташування конкретних атомів в організмі пацієнта за допомогою магнітних полів. Це пояснюється тим, що градієнт магнітного поля змушує атоми коливатися на різних частотах у двох різних місцях.
У новому пристрої також використовуються магнітні поля. Завдяки набору інтегрованих датчиків і резонаторів, мікрочіп імітує коливання атомів, підданих деякій частині градієнта магнітного поля.
Характер коливань, що змінюються, визначає частоту сигналу, що передається бездротовим передавачем мікросхеми.
"Ми також хотіли використати елегантний принцип магнітного резонансу через компактну інтегральну схему. А пристрої ATOMS насправді резонують на різних частотах залежно від того, де вони знаходяться в магнітному полі », - пояснює один із творців пристрою Михайло Шапіро.
Редактор Зденек Урбан також розробив тему у своїй статті сьогодні:
Невеликий розмір
Новий чіп справді мініатюрний. Площа його поверхні становить лише 1,4 квадратних міліметра. Тим не менше, це відповідає очікуванням.
Мікросхема ATOMS успішно пройшла тести на лабораторних мишах. У складному середовищі живого організму вчені змогли виявити його з відхиленням менше одного міліметра.
Пристрій є масштабованим для пристроїв різних розмірів. І на думку авторів, вони суттєво прискорять розробку мудрих таблеток, які контролюють травний тракт, кров або мозок пацієнтів.